硝苯地平调控肠道菌群经 Bifidobacterium 相关 inosine-Adora2b 信号减轻高血压血管损伤

《Pharmacological Research》：Nifedipine-modulated gut microbiota attenuates hypertensive vascular injury through Bifidobacterium-associated inosine-Adora2b signaling

　　

硝苯地平调控的肠道菌群经 Bifidobacterium 相关肌苷（inosine）-Adora2b 信号减轻高血压血管损伤。
• 肠道菌群是硝苯地平发挥完整血管保护作用所必需的。
• 硝苯地平恢复肠道 B. animalis subsp. lactis 420（B420）与肌苷（inosine）。
• B420 与肌苷减轻血管损伤而不引起显著血压（blood pressure, BP）变化。
• 体外，肌苷通过 Adora2b 与 Rap1 重编程巨噬细胞以保护血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells, VSMCs）。
• Adora2b 阻断减弱体内肌苷与 B420 诱导的血管保护。
研究人员在高盐高血压大鼠和探索性高血压患者队列中研究该问题。采用16S rRNA基因测序、非靶向代谢组学（untargeted metabolomics）、粪便菌群移植（fecal microbiota transplantation, FMT）、菌群耗竭、益生菌与肌苷补充以及选择性受体拮抗，研究人员鉴定出硝苯地平应答性 Bifidobacterium 丰度变化和肠道肌苷可用性改变，并与宿主 Adora2b 信号相关。这些发现支持肠道菌群依赖性机制参与硝苯地平介导的血管保护，且超出其降压作用。

研究背景：高血压（hypertension）是全球心血管发病和死亡的重要原因，血管重塑和内皮功能障碍是高血压靶器官损伤及并发症的核心。即使通过药物控制血压，血管炎症、氧化应激、内皮功能障碍和结构重塑仍可能持续，提示降压药可能通过降压之外的非血流动力学机制提供血管保护。肠道菌群已成为心血管稳态的重要调节因素，影响血压、血管炎症和血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells, VSMCs）表型可塑性。药物-菌群互作日益被认为影响药效和宿主反应。钙通道阻滞剂（calcium channel blockers, CCBs）包括硝苯地平广泛用于高血压，并可减轻血管炎症、氧化应激和病理重塑，部分CCBs还具有抗菌或调菌群特性。然而，硝苯地平调控的肠道菌群是否贡献其血管保护药理，以及哪些微生物代谢物和宿主信号通路介导，尚不清楚。因此研究人员在高盐高血压大鼠和探索性高血压患者队列中开展研究，鉴定硝苯地平应答性 Bifidobacterium 丰度和肠道肌苷（inosine）可用性改变与宿主 Adora2b 信号的关系。研究结论支持肠道菌群依赖机制参与硝苯地平介导的血管保护，且超出降压作用。该研究发表于《Pharmacological Research》。

方法概括：研究人员采用高盐饮食诱导高血压Wistar大鼠，并纳入齐鲁医院山东大学20例未治疗高血压患者、13例硝苯地平治疗高血压患者和20例健康对照。关键技术包括16S rRNA基因测序、非靶向代谢组学（untargeted metabolomics）、粪便菌群移植（fecal microbiota transplantation, FMT）、抗生素诱导菌群耗竭、B420与肌苷补充、Adora2b拮抗剂MRS1754干预、体外巨噬细胞/VSMCs条件培养基、siRNA敲低、qPCR和Western blot等；忽略具体培养和质粒构建步骤。

3.1 硝苯地平重塑高盐高血压大鼠肠道微生物与代谢谱（Nifedipine reshapes gut microbial and metabolic profiles in high-salt hypertensive rats）：通过16S rRNA基因测序和非靶向代谢组学比较正常对照（NC）、高盐高血压（HT）和硝苯地平治疗（NF）大鼠，研究人员发现硝苯地平增加α多样性，使群落结构向NC转变，增加 Bifidobacterium 和 Lactococcus 等HT减少的 taxa，恢复微生物共现网络，并改善代谢异常；Bifidobacterium 与 inosine 正相关。

3.2 硝苯地平调控的肠道菌群参与血管保护但不能完全由降压解释（Nifedipine-modulated gut microbiota contributes to vascular protection not fully explained by blood pressure lowering）：通过FMT和抗生素耗竭，HTtoNF削弱硝苯地平恢复紧密连接蛋白和血管保护的作用，NFtoHT重现保护；菌群耗竭时硝苯地平保留降压但未能改善血管炎症、VSMC表型转化、氧化应激和重塑，FMT-NF可改善这些病变且不显著降压。结论：菌群是硝苯地平完整血管保护所必需，血管获益不能完全由降压解释。

3.3 双歧杆菌相关肌苷与硝苯地平响应性血管保护相关（Bifidobacterium-associated inosine is linked to nifedipine-responsive vascular protection）：通过相关分析、物种再注释、B420菌株qPCR、患者队列、体外培养和结构方程模型，研究人员发现 Bifidobacterium、B. animalis 及B420与inosine升高、血管炎症和重塑降低相关，与血压关联有限；硝苯地平治疗患者粪便B420信号和粪便/血清inosine高于未治疗患者。结论：提名B420相关inosine为候选介质。

3.4 B420和肌苷减轻高血压血管损伤而不显著改变血压（B420 and inosine attenuate hypertensive vascular injury without significant changes in blood pressure）：通过预防性和治疗性B420或inosine灌胃，研究人员发现二者增加粪便、血清和动脉inosine，改善肠紧密连接，促进M2、抑制M1，恢复VSMC收缩标志，减轻重塑、ROS和炎症，但未显著改变血压。结论：B420和inosine可重现硝苯地平关键血管效应。

3.5 肌苷通过Adora2b和Rap1依赖的巨噬细胞重编程减轻VSMC功能障碍（Inosine attenuates VSMC dysfunction through Adora2b- and Rap1-dependent macrophage reprogramming）：体外LPS刺激巨噬细胞中，inosine促M2、抑M1，减少CXCL1/CCL2，增加cAMP、Rap1-GTP和KLF4；Adora2b或Rap1敲低削弱这些效应。inosine处理巨噬细胞条件培养基抑制VSMC表型转化、增殖和迁移，Adora2b/Rap1敲低削弱保护。结论：inosine经Adora2b/Rap1重编程巨噬细胞，经旁分泌保护VSMCs。

3.6 药理Adora2b阻断减弱体内肌苷介导的血管保护（Pharmacological Adora2b blockade attenuates inosine-mediated vascular protection in vivo）：通过给inosine治疗高血压大鼠施用MRS1754，研究人员发现其削弱肠道屏障恢复、M2极化、VSMC收缩标志、结构保护、ROS和炎症因子降低，并抑制cAMP和KLF4升高；血压无显著变化。结论：Adora2b信号参与inosine体内血管保护。

3.7 B420通过inosine和Adora2b相关机制减轻高血压血管损伤（B420 attenuates hypertensive vascular injury through an inosine- and Adora2b-associated mechanism）：通过B420联合MRS1754，研究人员发现B420增加粪便和血清inosine不受MRS1754影响，但其肠道屏障、M2、VSMC表型、结构、ROS和炎症保护作用被MRS1754减弱；血压不变。结论：B420经增加inosine可用性和Adora2b相关机制发挥血管保护。

讨论部分指出，该研究定义硝苯地平药理作用的菌群依赖成分，独立于降压之外。菌群耗竭保留硝苯地平降压但削弱血管炎症和重塑改善；移植硝苯地平调控菌群可重现血管获益，血压仅边际非显著下降。中介分析估计血压下降约解释9–22%血管改善，但需谨慎解释。B420和inosine与血管炎症/重塑最强相关。讨论认为这与ARB和氨氯地平研究中菌群贡献体现在血压水平不同，可能受药物、模型和饮食影响。研究增加CCB治疗的微生物维度，但存在局限性：高盐模型、未遥测血压/血压匹配对照、B420代表性、未用inosine缺陷菌株、系统Adora2b阻断、信号层级未建立、人数据探索。

结论翻译：综上，研究人员的研究支持如下模型：硝苯地平的血管保护作用超出血压降低，包括涉及B420、肌苷（inosine）和Adora2b信号的肠道菌群依赖性通路。通过揭示在该模型中菌群重塑是硝苯地平充分发挥血管保护效能所必需，研究结果为CCB治疗药理学增加了微生物维度。这为评估B420和肌苷补充作为增强高血压靶器官保护的辅助策略提供了依据。