综述：肠道微生物群与心血管疾病：探索微生物失调和代谢物在发病机制与治疗中的作用

本综述深入探讨了肠道微生物群及其代谢产物与心血管疾病(CVD)之间的复杂相互作用。文章系统阐述了微生物失调如何通过产生氧化三甲胺(TMAO)、短链脂肪酸(SCFAs)、苯乙酰谷氨酰胺(PAGln)和胆汁酸(BAs)等关键代谢物，影响动脉粥样硬化、高血压和心力衰竭等心血管病理进程。特别关注了"肠-心轴"机制（包括LPS-TLR4信号通路和SCFA-GPCR相互作用），并探讨了膳食干预、精准益生菌和微生物酶抑制剂（如TMA裂解酶阻断剂）等新型治疗策略。综述强调通过多组学整合和随机试验推动微生物组导向的个性化心血管治疗。

　　

早期微生物群的获取

新生儿关键微生物群的获取始于出生前、出生时和出生后三个阶段。妊娠期间，具核梭杆菌（Fusobacterium nucleatum）可通过血管内皮钙粘蛋白（VE-cadherin）途径到达羊水。在阴道分娩和剖腹产中，乳酸杆菌和双歧杆菌主要通过母体垂直传播。剖腹产婴儿的菌群主要以葡萄球菌、棒状杆菌和普雷沃菌为主，这种早期菌群定植模式对婴儿后期代谢和免疫系统的发育具有深远影响。

微生物组衍生的代谢物

肠道微生物群产生的代谢物对宿主机体产生系统性影响。其中四大核心代谢产物包括：氧化三甲胺（TMAO）、短链脂肪酸（SCFAs）、苯乙酰谷氨酰胺（PAGln）和胆汁酸（BAs）。TMAO由膳食胆碱经梭菌等肠道细菌代谢产生，通过促进泡沫细胞形成和内皮功能障碍加速动脉粥样硬化。短链脂肪酸（如丁酸盐）由厚壁菌门通过纤维发酵产生，通过血压调节和T细胞调控发挥心脏保护作用。PAGln作为血栓形成途径的促进剂，胆汁酸则在脂质代谢调控中发挥关键作用。

肠道微生物群与心血管疾病

肠道微生物群对多种心血管疾病的影响并非通过完全独立的机制实现，而是共享几个核心机制支柱：包括微生物代谢物的系统性效应、肠道屏障破坏以及随之而来的炎症通路激活（LPS-TLR4信号传导、SCFA-GPCR相互作用）。这些机制在心力衰竭（HF）、心肌梗死（MI）、动脉粥样硬化和高血压等心血管病理过程中发挥协同作用。微生物失调通过改变微生物衍生代谢物的生产，直接影响血管功能、炎症过程和血栓形成，构成了"肠-心轴"理论的核心基础。

治疗选择

针对微生物组在促进心血管疾病中的显著作用，目前可实施多种靶向肠道微生物组的干预策略。这些方法旨在降低TMAO产生，恢复微生物平衡，从而减轻有害影响。主要治疗方式包括：膳食干预（如富含纤维或多酚的饮食）、益生菌应用、益生元补充、抗生素治疗和药理干预（如TMA裂解酶阻断剂）。特别是精准益生菌和微生物酶抑制剂的应用，展现了微生物组导向治疗的巨大潜力。

结论

肠道微生物群与心血管疾病之间的复杂相互作用突显了微生物健康在维持整体心血管功能中的核心作用。人体内多样的微生物群落，特别是肠道微生物群，在调节免疫反应、炎症通路和与心力衰竭、心肌梗死、动脉粥样硬化和高血压等心血管疾病发生发展直接相关的代谢过程中扮演关键角色。尽管越来越多的证据表明微生物失调在心血管病理中起作用，但将相关性转化为因果关系仍然面临挑战。未来研究需要优先开展纵向人类研究、多组学整合和随机试验，以充分发挥肠道微生物群在心血管疾病预防和个性化治疗中的潜力。

作者贡献声明

Amin Mohsenzadeh：负责文稿审阅、初稿撰写、验证和概念化；Sahar Pourasgar、Amirali Mohammadi、Mahdis Nazari、Soroush Nematollahi、Yeganeh Karimi、Parisa Firoozbakhsh、Kasra Kamali参与初稿撰写；Hossein Mohsenzadeh负责初稿撰写和资源提供；Reza Elahi负责监督、项目管理和文稿审阅。

生成式AI声明

作者使用AI辅助工具（ChatGPT 4o）进行语法检查和学术文本质量提升，文稿主体内容由作者独立完成。

资金声明

本研究未获得任何资金或资助。

利益冲突声明

作者声明不存在财务或非财务利益冲突。