首尔成均馆大学三星健康科学与技术高级研究院的研究人员识别出可能促进血脂异常发展的特定肠道细菌,血脂异常是心血管疾病的前兆。这项发表在《微生物学光谱》上的研究发现,血脂异常个体与健康个体的肠道微生物群落存在明显差异,并将特定细菌类群与影响脂质代谢的代谢通路联系起来。
研究负责人、三星健康科学与技术高级研究院遗传学家金韩娜博士表示:“血脂异常常见且临床上常常沉默。研究这一阶段的微生物变化可以深入了解在临床心血管疾病显现之前可能发生的生物学转变。”
在这项研究中,研究人员分析了1384名参与者的粪便和血液样本,其中895人患有血脂异常。利用鸟枪法宏基因组测序,他们发现血脂异常患者中富集了一种与炎症和代谢紊乱相关的细菌物种——Bacteroides caccae。而血脂水平健康的参与者则拥有更多产生短链脂肪酸的细菌,包括Coprococcus eutactus、Coprococcus catus和Blautia obeum,此前研究已将这些细菌与抗炎作用和脂质代谢调节联系起来。
研究人员写道:“血脂异常似乎与代谢稳定性相关细菌的减少以及可能反映脂质和炎症状态改变的类群富集有关。”
除了研究肠道细菌组成,研究团队还检测了微生物代谢通路。血脂异常受试者中富集了dTDP-β-D-呋喃岩藻糖生物合成通路,该通路与细菌致病性和炎症相关。同时,糖原和肽聚糖的生物合成通路减少,研究人员认为这可能影响能量储存和免疫功能。预测的代谢物分析表明,血脂异常个体中假尿苷水平较低,突出了微生物功能的协同变化。
三星团队还探索了肠道抗菌素耐药基因集合,即耐药组。在血脂异常病例中观察到四环素耐药基因tetQ的轻微增加,但效应量较小,且在调整宿主因素后统计学显著性减弱。
这项研究建立在先前表明肠道微生物与脂质代谢之间联系的研究基础上。观察性和孟德尔随机化研究已将普雷沃氏菌属、拟杆菌属、阿克曼氏菌属和埃希氏菌/志贺氏菌属等属与血脂水平相关联,暗示了血脂异常的潜在原因。然而,许多早期研究采用分辨率较低的测序技术,仅能提供属级分辨率。通过采用鸟枪法宏基因组测序,这项新研究能够以更详细的方式表征细菌物种、代谢通路和预测代谢物。
为识别所发现的关联,研究人员调整了包括年龄、性别、体重指数、血糖和血压在内的宿主变量,从而揭示了在未调整数据分析中不明显的细菌物种水平模式。探索性分层分析表明,在代谢风险较高的个体中,微生物差异更为显著。
研究人员将进行纵向和实验研究来验证这些发现并尝试确定因果关系。金博士指出,任何新的研究工作都将聚焦于肠道更广泛的微生物生态系统,而非个别细菌物种。他表示:“未来的转化工作应侧重于恢复群落水平的功能平衡,而非孤立地靶向单一微生物。”
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