人体内存在着数万亿的微生物,其中大部分生活在胃肠道中。这些微生物群落或微生物组对人体健康和福祉有着深远的影响,例如通过改变我们摄入的食物中的分子或生成影响人体的蛋白质。研究人员已经开始确定某些微生物、它们改变或创造的分子与人类健康或疾病之间的具体联系。科学家们现在表明,肠道细菌有助于控制血管老化。这项研究结果发表在《自然·衰老》杂志上。
心血管疾病是全球最主要的死因,随着年龄的增长,我们患心血管问题的风险也会增加。当血管内壁(即内皮)老化时,可能会引发心血管疾病。
这项研究分析了7,000多名年龄在18至95岁之间的健康人的健康数据,以及一个衰老的小鼠模型。分析显示,随着年龄的增长,氨基酸苯丙氨酸分解后的副产物苯乙酸会逐渐积累。
研究人员进一步表明,苯乙酸会导致血管内皮细胞停止分裂,进入一种称为细胞衰老的状态。由于血管内壁停止更新,此时会分泌炎症分子并开始老化。血管开始硬化,功能受损,最终可能导致心血管疾病。
该研究还确定了一种名为Clostridium sp. ASF356的细菌,这种细菌存在于小鼠和人类的肠道微生物组中,可以将苯丙氨酸转化为苯乙酸。
当研究人员让年轻小鼠接触这些细菌时,小鼠体内的苯乙酸水平显著升高,并表现出血管老化的症状。随后使用抗生素消除了小鼠体内的这些细菌,苯乙酸水平随之下降。
“因此,我们能够证明肠道细菌是导致苯乙酸水平升高的原因,”苏黎世大学的第一作者Soheil Saeedi说。
虽然这种情况可能对人造成问题,但肠道微生物组也带来许多益处。例如,短链脂肪酸已知是由肠道细菌产生的,对人类健康有积极影响。
这项研究也证实了这一点;当向老化内皮细胞添加短链脂肪酸(如醋酸盐)时,部分功能得到恢复。研究表明,在衰老过程中,这些有益的短链脂肪酸水平也会下降。
“因此,心血管系统的衰老过程可以通过微生物组进行调节,”Saeedi建议。
科学家们希望进一步了解如何通过饮食来利用微生物组促进人类健康。例如,限制高苯丙氨酸含量的食物(如乳制品、红肉和一些人工甜味剂)可能有助于延缓血管老化。此外,也可能通过药物降低苯乙酸水平,尽管需要更多研究来确认这些方法是否能改善血管健康。
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