慢性病

影响全球11.3亿人的高血压,菌群-免疫-饮食互作或成防治重点

图源:Pixabay

看电视剧的时候,经常有这样一幕:某人因为情绪激动或者身体长期处于紧张状态下,血压升高而突然晕倒的桥段。这样的剧情虽然老套,但却算不上是虚构,现实中因高血压而晕倒的例子并不少见。近日,在盘州市的1路公交车上,一名74岁老人突发高血压,晕倒在座位上,幸好有司机和乘客相助;但是并非人人都如此幸运。

高血压是一种世界性的常见病、多发病,近几年出镜率越来越高。数据显示,目前全球约有11.3亿的人患有高血压,其中75%的患者为中低收入国家居民。据我国“十二五”期间的普查数据,2015年全国高血压患者已达到2.7亿多,而知晓率仅为51.6%,治疗率45.8%,控制率16.8%,且还有4.35亿人是高血压后备军(正常高值血压)。

高血压是心梗、中风等严重心脑血管疾病的导火索,50%~70%的脑卒中及40%~50%的心梗都与高血压有关。心脑血管疾病是我国居民的第一大死亡原因,其中,高血压罪不可赦。在中国,死于高血压的心血管病、慢性肾病、糖尿病患者高达50%。因此,普及高血压健康知识,提高高血压防治水平至关重要。

过去十年,免疫系统已经成为高血压病因学的一个重要组成部分,科学家们对肠道微生物群是否可以调节血压(BP)越来越感兴趣。胃肠道是人体免疫细胞数量最多的地方,因此,它的微生物群可通过一系列协同事件在免疫中发挥着重要作用也就不足为奇了。同时,不少研究都表明,肠道微生物群可以保护或促进实验性高血压的发展,在人类高血压中发挥作用。

图源:参考文献1

肠道微生物在免疫系统的发育中起至关重要的作用

科学家们早就知道肠道细菌对宿主有各种各样的作用,一项新研究揭示,肠道微生物还有另一个作用。美国布朗大学的研究团队发现,小鼠体内的肠道微生物组在调节宿主的免疫系统,从而使宿主的防御系统不会攻击这些有益菌,让它们和平共存。

微生物能与免疫系统共存的关键是什么?答案就是维生素A。细菌稳定肠道中维生素A的活化水平,保护自身不会受到过度活跃的免疫反应攻击,这一点对于理解和治疗自身免疫疾病和炎症疾病非常重要。Vaishnava的团队发现,厚壁菌门细菌,尤其是梭状芽胞杆菌属细菌,能降低肠道细胞中一种蛋白质的表达。这种名为视黄醇脱氢酶7(Rdh7)的蛋白质可以将膳食维生素A转化为其活性形式,即视黄酸。同时,梭状芽胞杆菌也能促进肝脏中维生素A的储存。[4]

图源:参考文献4

根据世界卫生组织(WHO)的数据,大约有三分之一的五岁以下儿童缺乏维生素A。维生素A缺乏会削弱免疫系统,并增加感染性疾病的风险。该研究表明,肠道细菌是维生素A吸收和储存不可分割的重要组成部分,也许儿童需要正确的肠道细菌组合,才能使维生素A补充剂发挥最大效果。

高血压与免疫系统或相互影响

美国心脏协会(AHA)认为,缺少运动、不健康饮食、酗酒、高胆固醇和压力等均是高血压风险增加的主要因素。而来自英国爱丁堡大学的一项研究发现,除了上述因素外,免疫系统似乎也在高血压的发展过程中发挥了作用:一种特殊的免疫细胞可能会对高血压患病风险产生实质性影响。

在这项研究中,研究人员使用小鼠模型,重点关注巨噬细胞。巨噬细胞是一种免疫细胞,作用是识别和“吞噬”因损伤和感染而出现的异物。这项研究发现了巨噬细胞的一个新作用,它们能够吞噬内皮素分子(一种充当血管收缩剂的激素),这意味着它可以促进血管收缩。研究人员解释说,巨噬细胞通过控制血液中的内皮素水平,确保血管适当放松,这一举动有助于降低血压。[2]

而2019年6月28日,浙江大学医学院在Science Immunology在线发表了他们团队的最新研究成果,系统分析了高血压下免疫系统的改变并阐明了造成这一改变的始因。该项研究提出了高血压下炎症的可测量指标,即血浆三磷酸腺苷(ATP)浓度升高和抗原提呈细胞CD86的表达增强,而这些指标有可能作为标记物被用来提示高血压相关病理进展的严重程度[3]。

图源:参考文献3

其次,该项研究提示抑制红细胞ATP释放或者阻断P2X7受体,有可能成为治疗高血压相关疾病的新策略。另外,临床发现高血压与自身免疫病有很强的相关性,该项研究明确了ATP-P2X7-CD86通路的打开是介导这两类疾病相关性的分子机制之一。

肠道微生物与血压之间的微妙关系

2007年底,美国国立卫生研究院(NIH)投入1.15亿美元,正式启动“人类微生物组计划”,此后各国也纷纷设立专项计划,引发新一轮研究热,各种疾病一拥而上,和肠道微生物很快都有了说不清、理还乱的纠葛。高血压和肠道微生物之间的微妙关系,也始终被津津乐道。

2017年,中国医学科学院阜外医院高血压中心将高血压和肠道微生物的研究又推向了一次高潮。他们对41例健康对照组、56例高血压前期患者、99例原发性高血压患者进行了全面的宏基因组和代谢组学分析,并将患者的粪便微生物移植到无菌小鼠体内来进一步观察肠道菌群的影响。

研究结果显示,与健康对照组相比,高血压患者肠道微生物基因数量比对照组低,微生物丰富度和多样性显著降低,高血压组的普雷沃氏菌属(Prevotella)比例增加。分析高血压前期患者发现,普雷沃氏菌属和克雷伯氏菌属(Klebsiella)显著增多,开始表现出与高血压组类似的微生物组特征。相反,一些有益菌如粪杆菌属(Faecalibacterium)、罗斯氏菌属(Roseburia)、颤杆菌克(Oscillibacter)等富集在健康人群,却在高血压前期和高血压组中明显降低。

这些结果表明,一些致病菌的过度增长协同有益菌的缺乏,可能共同参与了高血压病理过程。接下来,研究人员分离高血压患者的肠道菌群,把它们移植到无菌小鼠体内,同时,对照组给予健康人粪菌。9周以后,移植高血压患者粪菌的小鼠血压比对照组明显升高。说明,菌群失调可能会导致高血压。

营养干预:饮食对血压和肠道微生物有很强的调节作用

高血压的治疗方式主要有药物治疗、生活方式和膳食干预,但既往谈及高血压患者的膳食似乎只有限盐饮食,实际上膳食与高血压的关系远不止于此。随着研究的深入,越来越多的证据表明:高血压本质上是一种低级别炎性反应。部分膳食模式中含有大量促进此炎性反应的成分,或缺乏抵抗此种炎性反应的成分。

图源:Behance

西方饮食与血压升高有关

改变微生物组组成的饮食因素包括乳化剂和人造甜味剂的运用,高脂肪、低纤维和高盐的摄入以及直接或间接使用抗生素,而这些都是西方饮食的特征。血压升高通常与不良饮食有关,比如摄入大量饱和脂肪,精制碳水化合物和钠,同样,这也代表着西方饮食习惯[6]。

西方饮食可能对免疫系统的影响是最大的,与富含植物的饮食相比,西方饮食与升高血浆急性期蛋白质,如C反应蛋白等密切相关[7]。即使短期接触西方饮食,也会引发先天免疫细胞的炎症反应:仅4周的西方饮食就能诱导小鼠单核细胞前体细胞的功能、转录和表观遗传重组[8]。西式饮食也与低度炎症呈正相关,此外,较低的膳食炎症指数与高血压的发病率降低也有关联。[9]

这些数据都支持了这样一个观点,即食用促炎症的饮食,如西方饮食,很可能支持高血压的发展。

盐和高血压的不解之缘

很多人都知道吃盐太多,会增加高血压风险,加快动脉粥样硬化进程。但其实,诱发高血压的不是盐,而是里面的钠元素。研究发现,食盐的摄入量与高血压的患病率是成正比的。食盐量越高,人群收缩压、舒张压水平越高。与每日食盐摄入量<6g者相比,每日食盐摄入量≥12g者患高血压的风险增高14%,每日食盐摄入量≥18g者患高血压的风险增高27%。

由于结肠是钠吸收的重要部位,所以肠道微生物群很可能参与了高血压患者对盐的敏感性。考虑到血压对盐反应的异质性,确定大量原发性高血压患者尤其是盐敏感个体中乳酸菌的相对丰度具有重要意义。盐的摄入和乳酸菌的减少或许只是破坏肠道平衡、增加Th17细胞数量和引起高血压的几种机制之一。但是无论如何,摄入钠盐及其对肠道微生物群的影响作为因素之一,可能解释了盐敏感性高血压的机理[1]。

地中海和DASH(控制高血压的饮食方法)饮食降低血压

在2019年度饮食榜单中,最惹眼的就是地中海饮食,以及由美国心肺及血液研究所(NHLBI)制订的DASH饮食,分别位列第一、第二。与西方饮食不同的是,DASH和地中海饮食都可以降低高血压患者的血压,核心在于低脂肪和钠摄入量以及高纤维摄入量。

在一项揭示克里特农民的死亡率和心血管风险降低因素的研究发表后,地中海饮食开始流行起来[10]。从那时起,地中海饮食就被广泛地作为一种饮食干预手段,用于预防心血管疾病的患病风险。研究表明,地中海饮食能够降低心血管患者的总体死亡率、血压、胆固醇和未来罹患心血管的风险,同时还能降低全身炎症[1]。

典型的地中海饮食金字塔 图源:health.usnews

DASH饮食与地中海饮食有很多相似之处,事实上,DASH饮食还降低了血压、血浆胆固醇水平和心血管疾病患病风险[11]。与地中海饮食相似,DASH饮食同样可以降低炎症指标。坚持地中海饮食促进了短链脂肪酸诱导的细菌增值,例如罗斯氏菌属[12]。分析两种饮食方式发现,膳食纤维可以直接影响肠道微生物组成、循环代谢产物水平和炎症反应。

DASH饮食推荐每天各类食物摄入量
图源:National Heart Lung and Blood institute

肠道微生物可能是高血压病理的重要组成部分,在高血压和免疫疾病的实验模型中,乙酸和丁酸盐等肠道代谢物已显示出了良好的降压效果,但仍需要更多研究来确定它们的降压能力。在此之前,DASH和地中海饮食都富含纤维,是支持心血管、肠道微生物和免疫健康的最佳饮食干预。

参考文献:
[1] Hamdi A Jama, Anna Beale, Waled A Shihata, st al. The effect of diet on hypertensive pathology: is there a link via gut microbiota-driven immunometabolism? Cardiovascular Research. 2019.06, 115(9):1435-1447.
[2] Alicja Czopek, Rebecca Moorhouse, Léa Guyonnet, st al. A novel role for myeloid endothelin-B receptors in hypertension. European Heart Journal, 2019.03, 40(9):768-784.
[3] Tuantuan V. Zhao, Yu Li, Xiaoli Liu, st al. ATP release drives heightened immune responses associated with hypertension. Science Immunology. 2019.06, 4(36):6426.
[4] Grizotte-Lake M , Zhong G , Duncan K , et al. Commensals Suppress Intestinal Epithelial Cell Retinoic Acid Synthesis to Regulate Interleukin-22 Activity and Prevent Microbial Dysbiosis[J]. Immunity, 2018, 49(6):1103-1115.
[5] Wade, A. T., Davis, C. R., Dyer, K. A., st al. A Mediterranean diet supplemented with dairy foods improves markers of cardiovascular risk: results from the MedDairy randomized controlled trial. The American Journal of Clinical Nutrition, 2018, 108(6):1166-1182.
[6] Cordain L, Eaton SB, Sebastian A, st al. Origins and evolution of the Western diet: health implications for the 21st century. Am J Clin Nutr. 2005;81:341–354.
[7] Fung TT, Rimm EB, Spiegelman D, st al. Association between dietary patterns and plasma biomarkers of obesity and cardiovascular disease risk. Am J Clin Nutr. 2001;73:61–67.
[8] Christ A, Günther P, Lauterbach MAR, st al. Western diet triggers NLRP3-dependent innate immune reprogramming. Cell. 2018;172:162–175.e14.
[9] Shivappa N, Bonaccio M, Hebert JR, st al. Association of proinflammatory diet with low-grade inflammation: results from the Moli-sani study. Nutrition. 2018;54:182–188.
[10] Kandle RP. Crete, a case study of an underdeveloped area. Am J Public Health Nations Health. 1953;43:928–929.
[11] Swain JF, McCarron PB, Hamilton EF, st al. Characteristics of the diet patterns tested in the optimal macronutrient intake trial to prevent heart disease (OmniHeart): options for a heart-healthy diet. J Am Diet Assoc. 2008;108:257–265.
[12] De Filippis F, Pellegrini N, Vannini L, st al. High-level adherence to a Mediterranean diet beneficially impacts the gut microbiota and associated metabolome. Gut. 2016;65:1812–1821.

发表评论

您的电子邮件地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

提示:点击验证后方可评论!

插入图片
影响全球11.3亿人的高血压,菌群-免疫-饮食互作或成防治重点

长按储存图像,分享给朋友

微信扫一扫

微信扫一扫
.slider{ height: 250px }