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科研动态

Circulation Research:肠道菌群,懂你的心血管
发布时间:2017-11-21 16:56   点击率:
导读
随着社会经济的发展,国民生活方式发生了巨大的变化。尤其是人口老龄化及城镇化进程的加速,中国心血管疾病风险因素增高趋势明显,导致了心血管疾病的发病人数持续增加。目前,心血管疾病占我国城乡居民死亡原因的首位。心血管疾病造成的社会和家庭负担日渐加重,如何有效地应对高发的心血管疾病成为了目前务必解决的重大公共卫生问题。

肠道菌群在漫长的进化过程中与宿主形成了平衡稳定的利益组合体,一旦这种平衡被打破,就会促进人体疾病的发生发展。目前对肠道菌群与心血管疾病的研究尚处于起步阶段。肠道菌群失衡可通过促进胆固醇的蓄积、氧化应激、炎症因子的释放促进动脉粥样硬化的发生,而肠道中的益生菌对心血管存在保护作用。

本文通过研究心血管病高风险人群和低风险人群的肠道菌群特征,揭示了肠道菌群与心血管疾病之间的紧密关系。


文献ID
题目:Gut Microbiome Associates With Lifetime Cardiovascular Disease Risk Profile Among Bogalusa Heart Study Participants
译名:肠道微生物与心血管疾病风险特征相关
期刊:Circulation Research
发表时间:2016年8月      IF:13.965
通讯作者:Tanika
单位:美国杜兰大学


材料与方法
研究对象
募集55名高风险心血管疾病人员,57名低风险心血管疾病人员,分别测量他们的血压(BP)、BMI指数、空腹血糖、低密度脂蛋白(LDL)等指标。同时利用16S检测技术跟踪检测他们粪便样品中的微生物。

测序区域及平台
16S rDNA V4区,Illumina MiSeq平台


研究成果
1. 生理生化指标分析
初步的生理生化分析表明(表1),高风险心血管疾病人群的几项指标(如BMI指数、血压、低密度脂蛋白、血糖等)与低风险人群相比,有显著的差异。

同时发现,无论在儿童还是成人中,高风险人群的BMI指数均要高于低风险人群。

与低风险人群相比,高风险人群摄入的总能量、蛋白质和动物脂肪水平似乎更高,膳食纤维水平较低,但是这些指标在实际的检测中并没有表现出显著差异。

 
表1. 根据心血管疾病发病风险分类的112名受检者基本特征

 

2. 肠道菌群检测分析
通过肠道菌群检测(表2),得出不同人群的肠道微生物多样性状况。以高风险人群与低风险人群的菌群多样性指标之间的比值作为参考参数,通过调整增加参数来评估心血管发病风险。从结果可以看出,随着肠道中检测到的OTU数目的增加,心血管疾病发生风险会有所下降。同样,随着Chao 1指数与香浓指数、辛普森指数的增加,心血管疾病发生风险也会下降。

 
表2. 微生物多样性的增加与心血管发病率的降低密切相关
ACE,覆盖估计丰度;CI,置信区间;OR,比值比; OTU,操作分类单元。
*调整年龄、性别和种族的模型1;
†调整年龄、性别、种族和BMI指数的模型2;
‡调整年龄、性别、种族、BMI指数、饮食蛋白摄入、动物脂肪的摄入、膳食纤维的摄入和总能量摄入的模型3。

3. 在不同发病风险人群中肠道菌群属水平上的分析
在模型1中,AlloprevotellaCatenibacterium两个细菌属与发病风险呈负相关(相关指数分别为-4.67,-3.74)。而Paraprevotella、Prevotella 7、Megamonas、Tyzzerella、Tyzzerella 4和 Enterobacter等几个细菌属与发病风险呈正相关(相关指数分别为3.41,3.95,4.10,3.52,3.79,5.41)。

增加BMI之后(模型2),MegamonasParaprevotella两个属与发病风险呈负相关(相关指数分别为-4.64,-2.19)。而与模型1相比,与发病风险呈正相关的细菌只剩四种--Prevotella 7、Megamonas、Tyzzerella、Tyzzerella 4。

在模型3中,Bacteroidales S24-7和 Prevotella 2细菌在高风险发病人群中数量较多。而Christensenellaceae R-7菌在低风险人群中数量较少(图1)。


 
图1. 与心血管疾病发病风险关联较大的16个细菌属在三个模型中的分布情况


研究结论
研究结果显示高风险与低风险心血管疾病人群的肠道微生物组成有显著差异。

在发现的16个相关细菌属之中,拟杆菌门和厚壁菌门下的细菌种类最多,与心血管疾病联系较为密切。其中,拟杆菌门下的Prevotella 2 、Prevotella 7 以及厚壁菌门下的TyzzerellaTyzzerella 4在高风险人群中的含量丰富,而AlloprevotellaCatenibacterium两个属情况则相反。

这些数据增加了微生物可能在心血管疾病风险中起重要作用的证据。如果建立了因果关系,就可以有依据地选择改善肠道微生态的策略,包括改变饮食或补充益生菌,以此帮助降低心血管疾病的风险。


亮点
这篇文献主要研究了拥有不同心血管疾病风险的人群的的肠道菌群差异,从菌群的角度来研究心血管疾病,发现了微生物与心血管疾病之间的紧密联系。

目前对于肠道菌群与心血管疾病发生的关系研究很少,肠道微生物群作为干预点,为未来的研究提供了一个新的与临床相关的途径,具有广泛的治疗潜力。