感染与心血管疾病和动脉粥样硬化的发展紧密相关,这已成为近年来的热门研究之一。而肠道菌群与之也越来越相关!

感染与心血管疾病和动脉粥样硬化的发展紧密相关,这已成为近年来的热门研究之一。而肠道菌群与之也越来越相关!

一百多年前,诺贝尔医学奖获得者、“乳酸菌之父”梅契尼科夫说道:“肠道健康的人身体才健康,肠道菌群产生的毒素是人体衰老和疾病产生的主要原因。”他提出的人体自身中毒学说认为,人体垃圾因为某些原因过量沉积在体内,导致机体慢性中毒,从而引发多种疾病……

感染与心血管疾病(CVD)和动脉粥样硬化(AS)的发展紧密相关,这已成为近年来的热门研究之一。过去10年的研究结果已经确定了寄居在人体不同部位的微生物在代谢和心血管相关疾病中的作用,特别是肠道微生物。

从外周寻找病原体

某研究发现,在心肌梗死或脑血管事件动脉粥样硬化患者的粪便中,存在柯林斯氏菌属,而健康对照组为真细菌和罗氏菌属。此外,肠道微生物组成的改变也和血管炎症过程有关。拟杆菌、梭状芽孢杆菌的数量增多已被证明可预测冠状动脉疾病。

除了肠道,口腔也是影响心血管疾病的微生物的一个可能来源。牙周病与心血管疾病之间的关联,以及不良的口腔健康和急性心肌梗死之间的关联早已被发现。在一项纳入将近12000名参与者的大规模研究发现,口腔卫生差与心血管事件风险增加相关(如心肌梗死、因冠心病行冠状动脉搭桥或冠脉成形术、中风和心力衰竭),且合并轻微的炎症,如C反应蛋白和纤维蛋白原浓度增加。有症状(发生心肌梗死或卒中)的动脉粥样硬化患者在研究被发现,其口腔中有较高浓度的Anaeroglobus菌。

从斑块内部寻找病原体

那么,以上这些微生物改变的研究结果,是证明了动脉粥样硬化的病因,还只是单纯的疾病表现?答案是,不知道。于是,科学家们又通过斑块活检去寻找病原体,寻找答案。

可以肯定的是,科学家们确实从动脉粥样斑块中检测到了多种细菌DNA。在上述口腔微生物与心血管事件相关性的研究中,人们从动脉粥样斑块里检测到了口腔细菌,包括牙龈卟啉单胞菌、伴放线放线杆菌。这些研究结果表明,微生物可能转移至血管中,在那里它们可能会引起斑块的形成或不稳定。

其他研究从粥样斑块、冠状动脉和颈动脉内膜剥脱术等活检标本中发现,肺炎衣原体是最常见的细菌之一。另有研究也发现了其它超过50种的细菌种类,厚壁菌和变形菌门居多,其中螺杆菌和奈瑟氏球菌科为代表,而对照组中没有发现细菌。更早的研究证实,自第十九世纪上半年以来,肺炎克雷伯菌、幽门螺旋杆菌、巨细胞病毒、肝炎病毒、流感病毒和人类免疫缺陷病毒等也被认为是动脉粥样硬化的形成原因。

间接寻找炎症标志物

当我们解决了病原体的疑问,下一个问题又接踵而至:感染是怎么影响动脉粥样硬化的呢?

感染当然可以直接破坏血管壁细胞,但有趣的是,有些感染灶在动脉粥样斑块的远处,通过激活免疫系统引起了全身炎症状态。一项纳入了40000例患者的研究结果显示,呼吸道和泌尿道感染引起的全身性感染会增加心肌梗塞或卒中的风险。

而一项10000例患者的荟萃分析表明,动脉粥样硬化合并肺炎衣原体阳性的患者多种炎症标志物水平升高,如C反应蛋白、IL-6和纤维蛋白原。相反,在一项涉及1100名患者的研究中,我们发现,大肠杆菌相关的胃肠炎不增加心血管事件的风险。动物研究提示,动脉粥样硬化病变的进展和巨噬细胞Toll样受体4的表达有关。

抗生素治疗的效果如何?

如果感染可以引起动脉粥样硬化,那么抗生素能不能预防动脉粥样硬化?

很遗憾,目前还没有依据可以证明抗生素在这个机制里的作用。几个随机、安慰剂对照试验调查表明,抗生素治疗在冠状动脉疾病的患者没有好处。

这些研究的阴性结果,其效度在一定程度上是不确定的,其原因是治疗持续时间教短,且使用的抗生素不针对所有寄居在人体内的细菌。因此,我们还需要进一步的探索。另有动物研究表明,长期抗生素治疗可能造成机体的不良影响,改变共生的肠道菌群会诱导脂质和胆固醇的代谢、肥胖和胰岛素抵抗,这也可引起心血管疾病。

其它途径

肠道微生物引起动脉粥样硬化是通过三条径路进行的:局部或远处的感染、调节胆固醇和脂质代谢、代谢产物的影响。前面我们谈了局部或远处感染的影响,接下来我们看看另外两条径路:

肠道微生物通过代谢胆固醇和血脂来影响动脉粥样斑块的发展

肠道菌群在低度炎症代谢疾病(如肥胖和糖尿病)起举足轻重的作用,甚至引起心血管疾病。大佬们通过用无菌饲养和正常饲养的两组小鼠做比较证实了这一观点。结果显示,与无菌饲养小鼠相比,常规饲养小鼠的胆固醇和甘油三酯水平在血浆中降低,而在脂肪组织和肝脏中升高。此外,无菌饲养的小鼠比之正常培养的小鼠胆囊增大,胆汁酸升高。

这些发现说明,肠道微生物通过胆汁酸和胆汁酸受体影响血脂和胆固醇代谢,通过宿主血浆胆固醇、血脂代谢的调节影响心血管疾病的发生。胆汁酸受体是现在的研究热点,但得出的结论有矛盾,大多数目前的数据是基于动物的研究,而缺乏人类的数据。

肠道菌群代谢后的食物和特定成分对动脉粥样硬化具有不同的效果

过去的5年中获得的数据表明,微生物代谢产物可促进或预防心血管疾病。西方饮食中的几种成分能促进炎症,饮食结构的变化与代谢性疾病和动脉粥样硬化密切相关。有动物实验显示,西方饮食中内毒素活性随着饮食中饱和脂肪的增加而增加,这可归因于在肠道菌群的组成或微生物的移位。

科研专家认为,肠道菌群导致心血管疾病的一个重大原因,与一种叫做三甲胺氧化物(TMAO)的物质有关。这种物质是在动物脂肪消化过程中由肠道菌群产生的副产物,常见食物有红色肉类、贝类、鸡蛋。可别因为TMAO是一种“副产物”就小瞧它的威力,这可是直接导致动脉粥样硬化的罪魁祸首!血浆磷脂酰胆碱、左旋肉碱和γ-丁内铵盐等都可以通过代谢产生TMAO,这已证实与心血管疾病的风险增加相关,此外慢性心力衰竭患者的TMAO水平也有所升高。

到目前为止,TMAO引起动脉粥样硬化的机制研究还不全面,就目前的理解来说,可能涉及多个途径,可能有通过促进动脉炎症、影响血栓形成过程、抑制血液中胆固醇的降解、抑制胆固醇逆向转运。

条条大路通罗马

所有方面的研究,都要归于最终目的——如何利用研究结论指导临床治疗?

我们可以大胆地猜测:干预肠道菌群代谢,或许可以成为预防和治疗心血管疾病方法之一!调节肠道菌群,离不开益生菌和益生元。补充益生菌能直接给人体肠道注入大量的有益菌群,帮助改善菌群的代谢功能。

益生元是一种膳食补充剂,通过选择性地刺激一种或少数种菌落中细菌的生长与活性而对寄主产生有益的影响,进而改善寄主健康,是一种不可被消化的食品成分。补充益生元则是为肠道菌群建起“粮仓”,壮大人体肠道内的“原籍菌”队伍!

膳食纤维通过调节血脂、血糖代谢来降低心血管疾病的风险,这已成为一个常识。若要确定哪些微生物对动脉粥样硬化患者有益处,继续进行大量研究仍然是必要的。通过饮食成分的改变或调节微生物代谢产物的形成来防治动脉粥样硬化,需要持之以恒的治疗。

回首过去,展望未来

动脉粥样硬化是一种复杂的疾病,越来越多的证据表明,微生物在这种疾病中是一个重要的角色。微生物对动脉粥样硬化的影响可能有激活免疫系统,促进斑块的发展,胆固醇代谢的改变,以及产生有害的细菌代谢产物如TMAO。多种机制在斑块生长到破裂的过程中启动它、维持它和加剧它。局部或远处感染可能会导致有害的炎症反应,加重斑块的发展或触发斑块破裂。

靶向抗微生物治疗对防治动脉粥样硬化是否有效仍然不清楚,但长期用抗生素治疗是不可行的。严格的饮食干预措施,例如多进食膳食纤维,可能是更实际的动脉粥样硬化预防措施。微生物群的组成或代谢途径的调控,如益生菌、益生元和TMAO,也可能是新的治疗策略。

目前科学家所面临的挑战是,在确定动脉粥样硬化过程中,判断和筛选哪些特定的细菌类群和代谢产物是病因,而哪些只是疾病的反应。当这种挑战不再是“挑战”,“靶向抗微生物治疗”将可能成为动脉粥样硬化和心血管疾病的一个治疗新手段。

来源:菌情观察室,文章为原文作者独立观点,不代表新营养立场。

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