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短链脂肪酸可为血管钙化“踩下刹车”

来源:科技日报2022-11-25 10:18

  血管钙化可导致血管顺应性降低、动脉壁增厚、管腔狭窄、斑块不稳定和斑块破裂,进而引发一系列心血管疾病和不良的心脑血管事件。董少红团队研究发现,通过短链脂肪酸重塑肠道菌群,有望改善肠道屏障功能,减轻炎症反应,并阻止血管进一步钙化。

  11月20日,科技日报记者从深圳市人民医院获悉,该院心内科主任董少红教授团队发现补充短链脂肪酸(丙酸钠)、粪菌移植或者嗜黏蛋白—阿克曼氏菌移植,有助于维持肠道微生物的稳态,减少脂多糖的产出,以保护黏膜屏障完整性,防止肠道“渗漏”,抑制炎症反应,最终为血管钙化的进程“踩下刹车”。相关研究成果近日发表于国际期刊《微生物组》。

  作为一种常见的以血管壁异位钙盐沉积为特征的病理表型,血管钙化可导致血管顺应性降低、动脉壁增厚、管腔狭窄、斑块不稳定和斑块破裂,进而引发一系列心血管疾病和不良的心脑血管事件。目前,临床尚无有效药物对抗血管钙化。

  董少红介绍,短链脂肪酸是在结肠中经特定厌氧菌发酵膳食纤维而形成的代谢产物。短链脂肪酸源于肠道微生物,又可调节肠道微生物的内稳态。一旦肠道微生态失衡,就会破坏肠道屏障的完整性,导致革兰氏阴性细菌细胞壁中的脂多糖和有害代谢产物渗入体循环,诱发机体慢性炎症反应,并带来血管内皮功能障碍、动脉粥样硬化、心力衰竭和高血压等一系列心血管疾病。

  曾有研究发现,短链脂肪酸、肠道微生物群、炎症与血管钙化之间关系密切。董少红团队认为,通过短链脂肪酸重塑肠道菌群,有望改善肠道屏障功能,减轻炎症反应,并阻止血管进一步钙化。

  董少红团队研究发现,血管钙化患者血浆和粪便中的短链脂肪酸乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐与钙化严重程度呈负相关;进一步校正混杂因素后,逻辑回归分析发现血浆和粪便中的短链脂肪酸,尤其是丙酸盐、丁酸盐与钙化严重程度呈独立负相关,表明短链脂肪酸是遏制血管钙化的有利因素。

  为了明确短链脂肪酸在缓解血管钙化方面的作用,该团队让维生素和尼古丁(VDN)诱导的大鼠可以自由饮用一定量的丙酸钠溶液,发现丙酸钠可明显抑制实验大鼠的血管钙盐沉积,且显著减轻了其血管壁巨噬细胞浸润,减少了肿瘤坏死因子-α的表达,降低了血浆中肿瘤坏死因子、白介素等多种物质的水平。该团队还借助基因检测手段,详细分析了丙酸钠对大鼠肠道微生物群组成和丰度的影响,发现丙酸钠的确改变了VDN诱导的大鼠肠道菌群的结构和丰度。

  与此同时,董少红团队还进行了粪菌移植研究,分析了VDN诱导的大鼠结肠的组织学特征,发现丙酸钠介导的肠道菌群亦能弱化VDN诱导的大鼠的血管钙化,并减弱其体内炎症反应。随后,该团队对大鼠肠道菌群进行分析后发现,其中富集了嗜黏蛋白—阿克曼氏菌。进一步发现,这种嗜黏蛋白—阿克曼氏菌能够重塑肠道菌群,丰富肠道微生物群的多样性,促进短链脂肪酸的分泌,对肠道黏膜屏障具有保护作用,可减轻肠道屏障损伤及机体炎症,最后使血管钙化的情况得到缓解。

  下一步,该团队还将围绕如何通过改善饮食来促进短链脂肪酸的增加、怎样还肠道健康的环境、短链脂肪酸在机体病理或生理状态下具体的作用机制等问题展开科研攻关,以加速该研究成果临床转化,从而更有效地实现个体化治疗或精准医疗。(衣晓峰 记者 刘传书)

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