肠道微生物组在健康的许多方面都扮演着重要角色,包括消化、免疫功能、代谢平衡以及神经过程。
多种疾病已被发现与微生物组组成的变化有关,例如炎症性肠病、结直肠癌、肥胖和精神健康障碍。随着肠道微生物与疾病之间的关联日益明确,科学家们开始关注肠道与心脏之间新出现的联系。
心脏病仍然是全球首要死因。吸烟、高血压、肥胖和糖尿病等因素是已知的风险因素。但研究人员越来越多地发现,我们肠道内微生物的平衡可能会影响这些风险如何发展,以及心脏病如何进展。
这种新认识到的关联被称为“肠-心轴”,近年来已获得广泛关注。它可能有助于解释为什么饮食与心脏病如此紧密地交织在一起。
大型研究显示,心血管疾病患者的肠道微生物组特征与健康人相比存在明显差异。
虽然尚未发现单一的“心脏病微生物”,但心血管疾病始终与几个关键因素相关,包括微生物多样性降低、有益菌减少以及与炎症相关的微生物过度生长。
微生物多样性指的是肠道内不同微生物的种类和平衡。越来越多的证据表明,微生物多样性降低反映了微生物组健康的恶化,可能预示着疾病的发生。
最近的一篇论文综合了67项研究的结果,这些研究探讨了几种心血管疾病中的肠道微生物组,比较了超过6000名患有急性冠脉综合征、心房颤动、冠状动脉疾病、心力衰竭或中风的患者与健康人。结果显示,心血管疾病患者的有益纤维发酵细菌——粪杆菌属(Faecalibacterium)水平持续较低。
心脏病的微生物指纹
你的肠道微生物就像微型工厂,分解食物成分。在这个过程中,它们产生数百种被称为代谢物的小分子,这些代谢物可以被其他微生物吸收,或通过肠道吸收进入血液。虽然其中一些代谢物对身体有益,但其他代谢物过量时可能有害。
因此,除了研究心血管疾病患者中存在哪些微生物外,科学家们也在研究代谢物,以了解它们对健康的影响。
肠道微生物组与心脏病之间最紧密的联系之一涉及一种名为TMAO(三甲胺N-氧化物)的代谢物。某些肠道细菌将红肉、鸡蛋和乳制品中的营养物质转化为一种名为三甲胺(TMA)的代谢物。然后,该代谢物被肝脏处理并转化为TMAO。
血液中高水平的TMAO已被发现与心脏病发作、中风和心血管疾病死亡风险增加相关。重要的是,TMAO的产生因人而异,取决于微生物的类型。这意味着两个人吃同样的食物,却可能产生不同量的这种潜在有害化合物。
但并非所有肠道衍生的代谢物都是有害的。有些甚至可能保护心脏。
越来越多的研究正在调查吲哚类化合物——当肠道细菌分解色氨酸时产生的物质。色氨酸是一种必需氨基酸,存在于富含蛋白质的食物中,如家禽、鸡蛋、乳制品和坚果。它在情绪、睡眠模式和食欲中发挥着重要作用。
大部分的色氨酸被身体吸收。但一小部分色氨酸也会被肠道细菌分解,并转化为吲哚衍生物。虽然其中一些在某些条件下可能导致炎症,但另一些似乎具有强大的心脏保护作用。
其中最有希望的是吲哚-3-丙酸(IPA),它主要由生孢梭菌(Clostridium sporogenes)产生。多项研究表明,血液中IPA水平较高的人,2型糖尿病和心血管疾病的发病率较低。
IPA还能增强肠道屏障,防止有害微生物产物渗漏到血液中。研究正在进行中,以充分理解色氨酸如何以及为何被分解为有益或有害的代谢物。
预防与治疗
我们的肠道微生物有助于塑造心血管风险这一发现,正在改变科学家对预防和治疗的思考方式。研究人员正在探索如何将微生物“指纹”与已知风险因素结合,用于在症状出现之前就能识别出高风险人群。
未来,有益肠道微生物(益生菌)可能被用于治疗,以减缓心血管疾病进展或清除已知导致疾病发生的微生物。
虽然这门科学仍在发展之中,但很明显,肠道微生物组应被视为塑造整体健康的全身系统的一部分。它指向一个强有力的观念:关爱心脏可能不仅仅从你吃什么开始,更从你的肠道微生物如何加工它开始。
本文转载自《对话》(The Conversation)杂志,遵循知识共享许可协议。阅读原文。
Fiona Newberry 获得英国心脏基金会资助。
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