综述:肠道微生物组如何驱动心血管疾病

【字体: 时间:2025年08月10日 来源:Surgical Clinics of North America 2.8

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  这篇综述系统阐述了肠道菌群失调(dysbiosis)通过产生三甲胺N-氧化物(TMAO)、短链脂肪酸(SCFAs)等代谢物,调控免疫/炎症反应、肠屏障功能及代谢通路,从而影响冠心病(CAD)、心衰(HF)、脑血管疾病等心血管疾病(CVD)发生发展的机制,为靶向微生物组的干预策略提供了理论依据。

  

关键要点

心血管疾病(CVDs)是全球致死致残的主因,人类研究和临床前模型均证实肠道菌群失调与CVDs密切相关。微生物衍生的生物活性代谢物如TMAO、SCFAs、色氨酸代谢物、胆汁酸等通过调控免疫炎症、肠屏障和代谢途径参与疾病进程。

三甲胺N-氧化物(TMAO)

肠道菌群如同内分泌器官,能将膳食中的胆碱、左旋肉碱(l-carnitine)等转化为三甲胺(TMA),后者在肝脏氧化生成TMAO。动物实验显示,TMAO可促进动脉粥样硬化斑块形成,其水平与主要不良心血管事件风险呈正相关。临床研究发现,血浆TMAO每升高1μmol/L,4年死亡风险增加7.6%。

微生物组对心血管危险因素的影响

高血压、糖尿病等传统危险因素均与肠道菌群紊乱相关。例如,高血压患者肠道中普雷沃菌(Prevotella)丰度升高,而产丁酸盐的罗斯氏菌(Roseburia)减少。糖尿病患者的菌群多样性降低,肠杆菌科(Enterobacteriaceae)过度增殖可诱发胰岛素抵抗。

冠心病、心衰与心血管死亡

TMAO水平升高独立预测心衰患者再住院和死亡风险。Meta分析显示,高TMAO水平使心衰患者全因死亡风险增加3.4倍。有趣的是,TMAO与射血分数保留型心衰(HFpEF)的关联更强,提示其可能通过促纤维化途径发挥作用。

脑血管疾病

卒中后肠道菌群多样性降低,拟杆菌门(Bacteroidetes)异常增殖。动物实验证实,将卒中后菌群移植给无菌小鼠会加重脑损伤,而补充丁酸盐可改善血脑屏障完整性。

外周动脉疾病(PAD)

靶向代谢组学揭示,PAD患者血浆中微生物衍生的犬尿氨酸、马尿酸等代谢物水平显著改变。这些代谢物通过激活芳香烃受体(AhR)途径促进血管炎症。

腹主动脉瘤(AAA)

临床研究发现AAA患者肠道中阿克曼菌(Akkermansia)丰度降低,而普雷沃菌科(Prevotellaceae)增加。动物模型证实,抗生素处理可延缓AAA进展,提示菌群调控的局部免疫反应是关键机制。

饮食干预与益生元

地中海饮食能增加产SCFAs菌群,而素食干预虽降低低密度脂蛋白(LDL-C)但未影响TMAO生成。补充抗性淀粉可显著提升肠道罗斯氏菌丰度,改善血管内皮功能。

临床启示

当前研究需从描述菌群失调转向阐明其与已知危险因素的交互作用。靶向TMAO生成通路(如抑制CutC/D酶)或补充特定益生菌(如产丁酸盐菌株)可能成为新型干预策略。

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