齐齐哈尔工程学院护理学专业
摘要：肠道菌群组成、特异性菌种或菌群的变化与各类疾病的发生有密切的相关性. 本文系统阐述了肠道菌群失调与高血压、动脉粥样硬化、心肌梗塞和心力衰竭等心血管疾病的相关性, 肠道菌群的种类变化和可能的致病机制, 肠道菌群失调可能是促进心血管疾病发生的原因之一. 调控肠道菌群有望作为心血管疾病的潜在治疗新靶点, 如应用抗生素降低血压、益生菌调节高脂血症和降压; 采用干扰肠道菌群代谢活性的药物, 如降低氧化三甲胺水平来防治心血管疾病, 通过地中海式饮食来预防心血管疾病。
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关键词：肠道菌群; 高血压; 动脉粥样硬化; 心肌梗塞
人类肠道菌群是一个复杂的群落,他们除了能够影响体质量和消化能力, 抵御感染和自身免疫疾病的患病风险, 还与多种疾病存在相关性, 如炎症性肠病、糖尿病、肥胖、胃肠道癌症、肝硬化、高尿酸血症、自身免疫性疾病、过敏性疾病等. 健康的肠道菌群被视为机体健康的一个重要确定因素, 肠道菌群构成的改变和菌群失调与健康状况的改变有关.
1、肠道菌群失调与高血压相关
高血压是一个由许多病因引起的处于不断进展状态的心血管综合征, 可导致心脏和血管功能与结构的改变, 是遗传易感性和环境因素相互作用的结果. 基因遗传因素只占一小部分, 更多则取决于环境与社会因素的综合影响, 包括感染、毒素作用、药物、城市化、社会经济地位、饮食、心理压力等方面. 既往对高血压环境因素的研究主要是基于饮食和精神应激考虑, 但人体是一个整体, 与外界生态环境相适应的同时, 人体内部是否也存在一个生态系统影响血压肠道菌群对高血压？是否存在影响?2015年Yang等报道了肠道菌群失调与高血压可能相关, 是心血管领域里的一大发现.其研究有多项发现: (1)原发性高血压大鼠的血压水平和肠道菌群改变相关, 粪便变异程度增大, 产生酯类和丁酸的菌群显著减少. 除了厚壁菌门与拟杆菌比例增加5倍外, 微生物的丰富性、多样性和均匀分布程度和每毫升的DNA含量均明显减少. 对粪便菌群的DNA变异度进行分析, 发现原发性高血压大鼠的粪便菌群的变异程度大大超过正常大鼠. 这些变化伴随着酯类和丁酸产生细菌减少而发生, 自发性高血压大鼠粪便中分泌乳酸的菌群显著增加, 如链球菌和乳杆菌较多, 产生丁酸盐的菌群显著减少;(2)对人类高血压患者小队列人群的肠道菌群进行测序分析,发现存在肠道菌群失调, 肠道菌群丰富性及多样性减低. 患者的菌群丰度、均匀度、歧异度明显不同, 粪便菌群的变异程度大.
2、肠道菌群的变化与动脉粥样硬化相关
动脉粥样硬化是一组动脉硬化的血管病中常见的最重要的一种, 对本病发病机制的研究曾有多种学说, 包括脂质浸润学说、血栓形成学说、平滑肌细胞克隆学说、炎症学说和感染学说等. 近年多数学者支持内皮损伤反应学说, 认为本病主要危险因素最终都损伤动脉内膜, 而粥样硬化病变的形成是动脉对内膜损伤作出的炎症反应的结果, 炎症在动脉粥样硬化发生、发展和演变中起到关键作用. 目前,细菌已被认为是该病的一种致病因素.肠道菌群的新陈代谢与宿主能量代谢有关, 有利于宿主能量的获得并启动炎症反应. 肠道菌群失调可触发和促进慢性炎症, 通过增加食物中的能量吸收、引起慢性低度炎症、调节脂肪酸代谢、分泌肠衍生肽等机制影响动脉粥样硬化的形成和发展. 其机制可能为: 菌体死亡后释放出的脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)与其他细菌碎片能够移位到靶组织如血液、肝脏、脂肪细胞和血管壁, 从而干扰免疫系统, 通过诱导系统性慢性低度炎症而促发动脉粥样硬化的形成.LPS与其受体CD14形成复合物并被免疫细胞表面Toll样受体4识别, 引起一系列非特异性炎症反应. 研究认为定居于肠道的革兰阴性杆菌产生的LPS是一个连接炎症与高脂饮食诱导型代谢综合征的触发因素. LPS嵌入乳糜微粒, 通过肠黏膜屏障进入淋巴系统后再进入血液, 被脂蛋白和LPS结合蛋白分别转运至靶组织-脂肪组织、肝脏和血管内皮细胞在血管内皮细胞中, LPS可导致动脉粥样硬化斑块形成和破裂, 最终引发心血管事件。
3、肠道菌群失调与心机梗塞相关
与正常人相比, 患有心肌梗塞或者中风的患者摄入了过多的磷脂酰胆碱代谢产物, 即血浆胆碱、TMAO和甜菜碱, 这3种物质与心血管疾病发生明显相关. 有学者发现, 他们不仅同在食物来源磷脂酰胆碱代谢通路上, 且其代谢必须依赖肠道菌群参与. 在动脉粥样硬化的小鼠饮食中添加上述3种物质, 可使腹腔巨噬细胞CD36、SR-A1的mRNA和表面蛋白水平显著提高. 应用广谱抗生素后, 小鼠血浆TMAO水平显著下降, 且巨噬细胞胆固醇含量明显降低. 高胆碱饮食显著扩大动脉粥样硬化的小鼠斑块面积, 而应用广谱抗生素后这种作用同样可被抑制. 因此胆碱代谢产物很有可能是通过扩大泡沫细胞产生而促进动脉粥样硬化, 进而增加心血管疾病发病风险的. 此项研究不仅为心血管疾病风险的预测提出了一个标志物, 还揭示了肠道菌群在心血管疾病发生中的作用, 为心血管疾病治疗又找到了一个潜在靶点.
结论：人类微生物组计划建立的以基因和微生物分类为基础的研究方式将有助于学者们逐步揭秘人类微生物组和疾病状态之间的相互影响、肠道菌群的特殊功能和致病机制. 纵向研究和干预方法指导我们从关联性深入到机制的揭示, 进而寻找疾病预防和治疗的干预靶点.靶向药物疗法与饮食调控协同或是使用已知组成的肠道菌群混合物将会是未来的治疗手段. 采用细菌治疗法来治疗复发艰难梭菌感染已取得疗效, 短期研究证明移植肠道菌群是可行的, 但还需要进行长期试验评价其安全性和有效性.
参考文献：
[1]黄卫强, 张和平. 分子生物学技术在肠道菌群研究中的进展. 微生物学通报 2014; 41: 1195-120
论文作者:刘哲
论文发表刊物:《文化研究》2018年第7月
论文发表时间:2018/8/7
标签：肠道论文; 动脉论文; 高血压论文; 炎症论文; 粥样论文; 心血管疾病论文; 胆碱论文; 《文化研究》2018年第7月论文;