心血管疾病与肠道微生物

文章转载自：心内科沈成兴主任

我们日常接触的环境、呼吸的空气、摄入的食物和水中都存在大量微生物。大部分进入体内的微生物被机体的免疫系统降解，一少部分则留在我们的皮肤、口腔和胃肠道里。人体的肠道是合适的微生物栖息处，约含有 100万亿个 微生物，组成了一个巨大的微生物生态群落。

组成肠道微生物群落的细菌主要包括拟杆菌门、放线菌门、变形菌门和厚壁菌门等。这些肠道细菌和宿主之间形成了 相互依赖的共生关系。宿主为微生物的生存提供了必要的环境，肠道微生物有助于促进肠道营养物质的消化，协调机体代谢，防止病原体的大量定植，促进肠道免疫。

而微生物失调则会加剧多种代谢和免疫疾病的易感性，动脉粥样硬化、血栓形成和胰岛素抵抗等多种疾病都与机体内菌群组成和功能的改变有关。

一、肠道细菌代谢物与心血管疾病

肠道是食物最重要的消化器官，而肠道微生物则是消化和代谢过程的重要参与者。肠道细菌通过微生物酶产生各种代谢产物，包括胆汁酸、短链脂肪酸、吲哚酚硫酸盐、B族维生素、甲胺以及外源性物质的代谢物等。

这些代谢物可以在肠道局部作用或通过血液循环影响宿主生理功能。目前通过宏基因组学和代谢组学等检测技术及机制研究证实，氧化三甲胺，短链脂肪酸和次级胆汁酸这三种肠道细菌代谢物在宿主心血管疾病的发生发展中起重要作用。

1、氧化三甲胺

鸡蛋、动物肝脏、猪牛羊等红肉中均富含卵磷脂、胆碱和肉碱，它们在肠道内经有害菌消化后可产生三甲胺（TMA），后者经门脉循环进入肝脏并被黄素单氧酶催化生成氧化三甲胺（TMAO）。

TMAO具有亲水和疏水两重基团，可调节脂蛋白活性和稳定性，增加泡沫细胞生成并抑制胆固醇逆向转运， 促进动脉粥样硬化和血栓形成。国际顶级医学期刊《新英格兰医学杂志》报道血浆TMAO与心肌缺血事件发病风险显著相关。

2、短链脂肪酸

短链脂肪酸是肠道微生物发酵产物，包括甲酸，乙酸、丙酸和丁酸等，其通过降低肠道内PH值，抑制病原微生物，有助于维持肠道屏障功能。

短链脂肪酸可作为激素样信号分子进入门静脉循环，通过专属宿主受体系统（游离脂肪酸受体，丁酸盐受体，乳酸盐受体等）发出信号调节先天免疫和宿主代谢。最近研究表明，它能调节G蛋白偶联受体GPR41和嗅觉感受器受体OLFR78，参与宿主血压调控。

3、次级胆汁酸

胆汁酸是一种调节宿主营养和能量代谢的信号分子，它在肝内合成，与胆汁酸受体结合后调节血脂水平，从而 影响动脉粥样硬化的发生和发展。

在肠道的各种革兰氏阳性菌或革兰氏阴性菌中均存在微生物胆汁盐水解酶(BSH)，其可以将胆汁盐水解成游离胆汁酸,进而通过7α/β-脱羟基酶生成次级胆汁酸。次级胆汁酸进入门静脉循环，通过法尼醇X受体、乙酰胆碱受体和维生素D3受体调节脂代谢和肠道内稳态。

二、肠道微生态与心血管疾病防治

目前改善肠道微生态已成为心血管疾病防治研究的热点，其方式包括 膳食调节、抗菌素和益生元应用 等。最近研究发现，采用一种胆碱类似剂（3,3-二甲基-丁醇）可通过可阻断胆碱代谢途径，减少TMA和TMAO产生。

该胆碱类似剂还能降低血小板活性、抑制血管壁损伤后过度血栓形成。这种方法不会杀死肠道微生物，只是剥夺了它们生产TMAO的能力，因此不会出现明显的毒副作用，这为心血管疾病的防治提供了新的思路。

专家介绍

沈成兴，上海市第六人民医院心脏中心主任，主任医师，博士研究生导师。现任中华医学会心血管分会委员，中国医师协会心血管分会委员，中国医师协会心血管内科医师分会代谢性心血管病学组副组长，上海医学会心血管分会委员（心脏介入组副组长），FESC，OCC康复论坛坛主，上海市医师协会心血管内科医师分会心脏预防与康复中心工作组组长。擅长冠心病、高血压病，心力衰竭、心律失常及心血管危急重症的诊治，在经桡动脉行冠状动脉介入治疗方面有较高造诣。