動脈粥樣硬化|改善動脈粥樣硬化的“鑰匙”藏在這里！心血管疾病|胰島素抵抗

動脈粥樣硬化，這種因年齡增長及不良生活習慣等導致的動脈內膜病變，往往會在動脈壁形成“添堵的斑塊” ，導致心血管疾病、腦梗死、外周血管病等。
中科院微生物研究所研究員劉宏偉團隊與劉雙江團隊合作發現，來源于一種藥用真菌的有效成分可以顯著改善小鼠動脈粥樣硬化癥狀。他們進一步在腸道菌群里發現“秘密” ，并找到了那把改善動脈粥樣硬化的腸菌“鑰匙” 。相關研究近日發表于《自然-代謝》。
“我們的研究表明，人體腸道菌群在心血管疾病中扮演著關鍵角色。靶向調控腸道菌群微生態對治療心血管疾病潛力巨大，也為臨床治療提供了新思路。 ”論文通訊作者劉宏偉對記者說。
驚人的420倍！
據《中國心血管健康與疾病報告2020》，我國心腦血管疾病患病人數達3.3億，每年有300萬人死于該疾病，且存活的患者中75%有不同程度的后遺癥。重殘患者會喪失勞動能力，生活無法自理。而心腦血管疾病發病的主要原因之一就是動脈粥樣硬化。
由于該病發生機制復雜，臨床以降脂、抗炎治療為主，缺乏針對性的治療藥物和手段。在長期從事藥用真菌的研究過程中，劉宏偉團隊發現一種萜類成分能夠顯著改善小鼠動脈粥樣硬化癥狀。研究人員通過給小鼠口服該化合物后，又發現了一個驚人的現象：腸道核心細菌——糞副擬桿菌的豐度上升了420倍！
通過對來自中國的405名動脈粥樣硬化患者和來自歐洲的647名心血管疾病患者進行隊列分析，研究團隊發現，腸道糞副擬桿菌豐度與心血管疾病顯著負相關。
“簡言之，菌群不好了，就可能引起疾病的發生發展；反之，菌群調整好了，疾病就會改善。 ”論文共同第一作者、山東大學微生物技術學院研究員劉暢向記者解釋說。
他們進一步通過模式動物實驗發現，動脈粥樣硬化的小鼠在定植一株人源糞副擬桿菌后，動脈粥樣硬化癥狀顯著減輕。
“鑰匙”這樣發揮功能
找到菌群與疾病的相關性并不是研究團隊的目標。
“現在，國際上對腸道菌群的研究從關聯性分析逐漸轉向功能和機制研究。其根本還是要回答更深入的問題，如哪些菌在起作用、通過什么機制起作用，從而在科學層面提供確鑿證據。 ”劉宏偉說，研究團隊的目標是找到功能性菌株，解釋它發揮功能的機制，在此基礎上了解其治病潛力。
他們進一步靶向代謝組分析發現，定植糞副擬桿菌后，小鼠糞便中支鏈短鏈脂肪酸水平顯著升高，糞便和血液中支鏈氨基酸顯著降低。
“血液支鏈氨基酸水平升高已被證實與胰島素抵抗、脂肪肝和心血管疾病的發生發展密切相關。 ”劉宏偉介紹，通過基因組分析和體外發酵實驗，研究證實了糞副擬桿菌具有將支鏈氨基酸降解為支鏈短鏈脂肪酸的能力，而將糞副擬桿菌支鏈氨基酸分解關鍵基因porA敲除后，該菌的抗動脈粥樣硬化作用消失。
研究還證實，糞副擬桿菌可通過促進腸道支鏈氨基酸的分解代謝，降低血液支鏈氨基酸濃度，改善胰島素抵抗，抑制動脈斑塊巨噬細胞mTORC1信號通路激活，發揮抗動脈粥樣硬化作用。
不過，劉暢告訴記者，由于其作用機制是靶向調節體內異常升高的支鏈氨基酸，而造成此類情況的主要原因是高脂飲食和肥胖引起的動脈粥樣硬化。因此，糞副擬桿菌對高脂誘導肥胖伴隨胰島素抵抗的動脈粥樣硬化的改善效果，優于由高膽固醇飲食造成的動脈粥樣硬化模型。