科学家发现肠道细菌产生的化学物质可作为未来心脏疾病的早期预警系统,使医生能在症状出现前数年识别高风险人群。
"我们发现了连接肠道微生物组、肾脏和心脏的隐秘生物热线,它能在疾病爆发前数年标记心血管风险。"帝国理工学院代谢、消化与生殖系教授马尔克-埃马纽埃尔·杜马斯表示。
发表在《自然通讯》的这项研究表明,消化系统中数以万亿计的微生物组成的肠道微生物组,对心血管健康的影响远超先前认知。包括帝国理工学院杜马斯教授在内的研究团队,与METACARDIS联盟及加拿大老龄化纵向研究合作,分析了8000多名成年人的生物数据,探究肠道细菌如何与人体代谢及心血管系统相互作用。
肥胖、2型糖尿病、慢性肾病和心血管疾病等 cardiometabolic疾病在全球持续攀升,但科学家一直难以理解促使人体从代谢健康转向疾病的最初生物学变化。新研究聚焦肠道细菌分解苯丙氨酸和酪氨酸氨基酸时产生的化合物,这些微生物代谢物在体内循环,似乎影响肾脏和心脏调节关键生理功能的方式。
研究人员基于这些肠道衍生分子开发了代谢组学"评分"系统,发现该评分能在心脏病发作或中风等临床事件发生前至少三年预测未来心血管疾病。杜马斯教授作为资深作者指出,研究揭示了肠道-肾脏-心脏轴,表明其在症状出现前就影响心血管健康。
"我们发现了连接肠道微生物组、肾脏和心脏的隐秘生物热线,它能在疾病爆发前数年标记心血管风险。肠道微生物及其代谢物就像早期预警系统,我们终于学会倾听。这是精准医学的实践,可能彻底改变心血管疾病预防方式。"杜马斯教授解释道。
研究还发现,有益微生物信号在代谢健康个体中最强。当人们超重或出现早期代谢功能障碍时,这些模式减弱,表明保护性微生物组特征正在丧失。通过基因分析,团队发现双向关系的证据:微生物代谢物可能影响肾功能,而肾功能也可能塑造微生物代谢。
首席作者、帝国理工学院代谢、消化与生殖系研究员坎塔·切奇博士表示,研究最令人惊讶之处在于这些信号出现在看似健康的人群中。"这项工作最激动人心的是,我们在临床健康人群中发现这些与微生物组相关的特征。这表明肠道微生物组紊乱可能引发代谢和心脏疾病。早期检测这些特征意味着我们可以靶向肠道微生物,预防高风险人群发病。"
研究人员表示,发现最终可能导致比现有临床工具更早识别心血管风险的简单血液或尿液检测。随着全球 cardiometabolic疾病率持续攀升,肥胖和糖尿病预计将在未来几十年影响数亿人口,这种早期检测可能至关重要。
不过科学家提醒还需进一步研究。当前发现主要基于欧洲血统人群,团队计划在更多元化人群中验证结果。后续工作还将测试在临床试验中增强保护性微生物代谢物是否能降低心血管风险。若获证实,该发现将为基于微生物组的治疗和预防策略打开大门,使肠道细菌成为抗击心脏病的有力盟友。
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