乳铁蛋白通过调节肠道菌群及其代谢物缓解阿霉素诱导的小鼠心肌损伤

为解决阿霉素(DOX)诱导的心肌损伤问题，研究人员开展了乳铁蛋白(LF)通过调节肠道菌群及其代谢物发挥心脏保护作用的研究。研究发现LF能显著改善DOX引起的心肌纤维化、细胞凋亡及线粒体动力学失衡，并上调肠道有益菌Dubosiella和Akkermansia的丰度，同时鉴定出具有心肌保护作用的菌群代谢物三肽LVD和FVD。该研究为功能性乳制品成分在心血管健康领域的应用提供了新依据。

　　

心血管疾病是全球死亡的首要因素，其中阿霉素(DOX)作为常用化疗药物会引发不可逆的心肌损伤，而现有治疗药物常伴随咳嗽、恶心等副作用。乳铁蛋白(LF)作为乳源性生物活性糖蛋白，虽已报道具有抗炎、抗氧化等心脏保护潜力，但其是否通过"肠-心轴"机制发挥作用尚不明确。

西南大学食品科学学院的研究团队在《Journal of Dairy Science》发表研究，通过建立DOX诱导的小鼠心肌损伤模型，综合运用心电图分析、组织病理学检测、16S rRNA测序和LC-MS非靶向代谢组学等技术，系统评估了LF对心脏功能、肠道菌群及其代谢产物的调控作用。研究选用24只C57BL/6雄性小鼠，分为对照组、DOX组和LF干预组，通过监测心脏重量、血清心肌肌钙蛋白I(cTnI)水平及心电图参数等指标评估疗效。

研究结果显示，LF干预使心脏重量从0.14±0.02g恢复至0.16±0.02g，血清cTnI水平降至61.32±17.85 ng/L，并显著改善QT间期延长(缩短19.47%±7.83%)和ST段抬高(降低29.32%±6.54%)等心电图异常。组织学分析表明，LF能减轻心肌纤维化面积，下调转化生长因子-β1(TGF-β1)和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达，同时通过调节Bcl-2/Bax比值和半胱天冬酶(caspase)家族表达抑制细胞凋亡。在分子机制方面，LF通过下调线粒体融合蛋白2(Mfn2)、动力相关蛋白1(Drp1)和PTEN诱导假定激酶1(PINK1)，上调线粒体分裂蛋白1(Fis1)，有效改善了线粒体动力学失衡和过度自噬。

肠道菌群分析发现，LF显著增加产短链脂肪酸菌Dubosiella和心血管保护菌Akkermansia的丰度，降低Alistipes和Odoribacter等有害菌水平。代谢组学鉴定出10种显著变化的代谢物，其中三肽LVD和FVD在H9C2心肌细胞模型中展现出剂量依赖性保护作用，在0.1 mg/mL浓度下使细胞存活率分别提升至63.24%±0.77%和66.01%±2.53%。这些菌群代谢物可通过调节Mfn2、Drp1等线粒体动力学关键蛋白表达发挥心肌保护作用。

该研究首次揭示LF通过"肠道菌群-代谢物-线粒体功能"轴缓解DOX心肌毒性的多靶点机制，为开发乳源性功能成分防治心血管疾病提供了新思路。尽管三肽LVD/FVD的体内功能仍需验证，但研究支持将LF作为心血管健康的辅助干预手段。未来需进一步开展临床剂量优化和性别差异研究，推动这一功能性食品成分的转化应用。