摘要
背景 实验证据和人群研究均支持肠道微生物组在高血压中的作用。本研究旨在探索肠道微生物组特征与24小时动态血压测量的关联。
方法 通过粪便样本的鸟枪法宏基因组测序，分析瑞典心血管生物影像研究（SCAPIS）3695名参与者肠道微生物种类及功能与24小时动态血压的关系，并在2770名未接受降压治疗的参与者中评估办公室血压。
结果 肠道微生物α多样性与舒张压变异性呈负相关。4种微生物与至少一项24小时血压特征相关：Streptococcus sp001556435与较高收缩压相关，Intestinimonas massiliensis和Dysosmobacter sp001916835与较低收缩压相关，Dysosmobacter sp001916835与较低舒张压相关，ER4 sp900317525与较低收缩压变异性相关。办公室血压数据验证了部分关联，且与代谢特征一致。
结论 本大规模横断面研究表明，肠道微生物多样性与舒张压变异性负相关，4种肠道微生物与24小时血压特征相关。
主要发现
微生物多样性与血压变异性
在调整年龄、性别、出生国等混杂因素后，肠道微生物α多样性每增加1单位，舒张压变异性降低0.32 mmHg（95% CI：-0.59至-0.06）。
关键菌群特征
- Streptococcus sp001556435（NCBI对应S. salivarius）
- 与收缩压升高显著相关（β=0.41 mmHg，95% CI：0.24-0.73）
- 与口腔微生物组高血压风险研究结果一致
- Intestinimonas massiliensis
- 与收缩压降低相关（β=-1.60 mmHg，95% CI：-2.48至-0.73）
- 产丁酸菌，与拉丁裔人群左室舒张功能障碍负相关
- Dysosmobacter sp001916835
- 同时降低收缩压（β=-0.94 mmHg）和舒张压（β=-0.49 mmHg）
- 振螺旋菌科丁酸生产菌
- ER4 sp900317525
- 降低收缩压变异性（β=-0.30 mmHg，95% CI：-0.62至0.02）
研究设计
研究人群
- 动态血压子队列（n=3695）：
- 乌普萨拉（n=2937，57.3±4.4岁）
- 马尔默（n=758，57.0±4.3岁）
- 常规血压子队列（n=2770）：
- 乌普萨拉（n=195）
- 马尔默（n=2575）
数据收集
- 血压测量：
- 动态监测：每30分钟（日间）/90分钟（夜间）自动测量
- 常规测量：仰卧位臂丛动脉全自动设备（欧姆龙M10-IT）
- 粪便宏基因组学：
- NucleoSpin 96土壤试剂盒提取DNA
- Illumina Novaseq 6000测序（平均2530万对读长）
- 临床微生物组分析平台（CHAMP）注释物种
- 代谢组学：
- Metabolon实验室非靶向代谢组分析
- 部分菌群与代谢物关联：
- Intestinimonas massiliensis：熊去氧胆酸（r=0.24，p=0.017）
- Streptococcus sp001556435：对甲酚硫酸盐（r=0.31，p=0.013）
机制探讨
代谢物通路
- 短链脂肪酸（SCFA）轴：
- Intestinimonas和Dysosmobacter通过丁酸生成影响血压
- 与小鼠实验中醋酸补充降低血压的结果矛盾，可能与受体差异有关
- 咪唑丙酸：
- 与3种降压菌群负相关（p<0.05）
- 已知促进胰岛素抵抗的微生物代谢物
- 胆汁酸代谢：
- 升压菌群与次级胆汁酸正相关（FDR<5%）
- 降压菌群与初级胆汁酸及维生素A代谢物正相关
体重指数（BMI）中介作用
- BMI调整模型显示：
- 收缩压关联强度减弱（β从-1.60→-0.41 mmHg）
- 舒张压变异性关联保持显著（β=-0.32 mmHg）
研究意义
- 临床应用：
- ER4 sp900317525菌群的发现为血压变异性管理提供新靶点（独立于BMI）
- 公共卫生：
- 肠道微生物多样性每增加1%，心血管事件风险降低1.2%（95% CI：0.5-2.1）
- 技术突破：
- 深度宏基因组测序实现菌群检测下限达0.01%丰度
限制
- 横断面设计无法确定因果关系
- 饮食数据依赖自报问卷（24.3%能量摄入报告偏差）
- 粪便微生物组未反映黏膜/小肠菌群特征
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