肠道感觉:微生物群作为高血压的隐性调节者Gut Feeling: Microbiota as a Hidden Regulator of Hypertension - ScienceDirect

环球医讯 / 心脑血管来源:www.sciencedirect.com美国 - 英语2026-09-01 21:49:22 - 阅读时长9分钟 - 4115字
本综述深入探讨了肠道微生物群在高血压调控中的关键作用,系统阐述了微生物通过代谢饮食底物产生生物活性化合物影响血管、免疫和神经体液通路的机制,详细分析了短链脂肪酸产生菌减少与促炎菌群富集如何导致内皮功能障碍和肾素-血管紧张素系统失调,证实了粪便微生物移植可直接改变血压的因果关系,并强调高纤维饮食、抗性淀粉和DASH饮食通过调节微生物组成发挥降压效果的科学依据,为基于微生物组的精准营养干预提供了理论基础,同时指出了当前研究的局限性和未来发展方向。
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肠道感觉:微生物群作为高血压的隐性调节者

肠道感觉:微生物群作为高血压的隐性调节者

摘要

新兴证据表明,肠道微生物群通过将饮食底物代谢为影响血管、免疫和神经体液通路的生物活性化合物,在血压调节中扮演关键角色。本综述整合了近期将肠道微生物失调与高血压联系起来的机制性、临床前和临床证据,特别强调了营养依赖性微生物代谢及其转化意义。实验研究表明,短链脂肪酸(SCFA)产生菌的减少以及促炎性和三甲胺产生菌群的富集,会导致内皮功能障碍、免疫激活和肾素-血管紧张素-醛固酮系统失调。粪便微生物群移植(FMT)和无菌动物模型提供了因果证据,表明高血压相关的微生物群可直接升高血压。人类多组学和代谢组学研究进一步表明,微生物功能能力和代谢物产生,而非仅仅是分类组成,与高血压表型和治疗反应性密切相关。重要的是,包括高纤维饮食、抗性淀粉和停止高血压饮食法(DASH)在内的饮食干预措施,可以调节微生物组成并增强SCFA产生,为其降压效果提供了机制基础。微生物群-药物相互作用也成为影响降压治疗效果的新决定因素。总体而言,这些发现支持了一个以代谢物为中心的框架,其中饮食-微生物群相互作用影响血压调节。通过营养和基于微生物组的策略靶向肠道微生物群,代表了一种有希望的高血压预防和个性化管理的辅助方法。然而,需要大规模的纵向和干预性人类研究来确立因果关系并优化针对微生物群的治疗。

引言

心血管疾病(CVDs)仍然是全球死亡的主要原因,每年导致约1790万人死亡,占全球死亡总数的近三分之一[1]。在可改变的风险因素中,高血压是心血管发病率和过早死亡最普遍且最有力的贡献者。尽管降压治疗广泛可用,但全球患病率仍在上升,特别是在低收入和中等收入国家,生活方式转变和人口老龄化加剧了疾病负担[2,3]。尽管涉及肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)、交感神经系统激活、内皮功能障碍和肾脏钠处理的经典机制已得到充分确立,但它们并不能完全解释在高血压人群中观察到的个体间差异、治疗抵抗性和环境调节。

过去十年,肠道微生物群作为心血管生理的一个先前被忽视的调节者已经崭露头角,现在被称为"肠-心轴"[4,5]。人类胃肠道容纳了数万亿的微生物,它们影响宿主代谢、免疫稳态、血管功能和神经体液信号传导[6]。这种微生物生态系统的破坏,称为肠道失调,越来越被认为与高血压的发展和进展有关。

开创性的实验研究首先建立了肠道微生物群与血压调节之间的机制联系。Yang等人证明,与正常血压对照组相比,自发性高血压大鼠(SHRs)表现出微生物多样性减少、短链脂肪酸(SCFA)产生菌减少以及炎症和RAAS通路的激活[7,8]。同样,Wilck等人表明,高盐摄入选择性地耗尽了Ligilactobacillus murinus,导致Th17介导的免疫激活和盐敏感性高血压;乳酸菌的恢复逆转了高血压表型[9]。这些发现提供了早期的机制和因果证据,表明微生物改变直接导致血压失调。

粪便微生物群移植(FMT)实验进一步提供了机制证明。将来自高血压啮齿动物或人类捐赠者的粪便微生物群转移到无菌或抗生素治疗的正常血压小鼠中,导致收缩压和舒张压显著升高、内皮功能障碍和全身炎症[10,11,12]。相反,来自正常血压捐赠者的移植或微生物耗竭减轻了高血压表型。这些移植研究提供了令人信服的因果证据,表明失调的微生物群落可以直接影响宿主心血管调节。

已发现几种相互关联的机制将肠道失调与高血压联系起来,包括微生物代谢物产生的改变、免疫激活以及肠道屏障完整性的破坏[13,14]。血管保护性SCFAs产生减少和促炎代谢物如氧化三甲胺(TMAO)的增加,导致内皮功能障碍、血管炎症和神经体液失衡[15,16]。此外,肠道屏障完整性的受损促进了微生物成分如脂多糖向全身循环的易位,促进慢性低度炎症和血管功能障碍。这些发现将肠道微生物群定位为高血压病理生理的上游调节器。

人类观察性和宏基因组研究证实了这些实验发现。高血压个体一致表现出微生物多样性减少、Prevotella、Klebsiella和Desulfovibrio等促炎菌群的富集以及SCFA产生共生菌的减少[10,17,18]。功能分析进一步揭示了SCFA生物合成的微生物能力降低以及参与炎症和促动脉粥样硬化代谢物产生的通路表达增加。尽管大多数人数据仍然是相关的,但实验、转化和临床证据的汇聚支持肠道微生物群在高血压中具有生物学上合理且机制相关的角色。

这些见解激发了人们对靶向微生物群的治疗策略日益增长的兴趣。富含可发酵纤维的益生菌、益生元和饮食干预在人类研究中显示出适度但显著的降压效果[19,20]。实验FMT研究进一步表明,微生物组成的调节可能改变高血压表型,尽管人类临床应用仍处于研究阶段。总的来说,这些发现确定肠道微生物群是高血压中一个有希望且可调节的治疗靶点。

虽然先前的综述主要强调了高血压中的微生物组成差异,但新兴证据表明,微生物功能活动,特别是饮食依赖性微生物代谢,为理解微生物群-宿主心血管相互作用提供了更具机制相关性的框架。

重要的是,本综述采用了一种以代谢物为中心和营养整合的概念框架来理解微生物群-高血压轴。该框架不仅仅关注微生物分类组成,而是强调微生物组将特定饮食底物代谢为调节血管张力、免疫激活、神经体液信号传导和治疗反应性的生物活性分子的功能能力。可发酵饮食成分,包括膳食纤维、抗性淀粉和多酚,调节关键代谢物如SCFAs和TMAO的微生物产生,这些代谢物对内皮功能、RAAS活性和交感调节产生直接影响。这种功能视角将营养暴露、微生物代谢和宿主生理反应整合到一个统一的机制模型中,解释了饮食如何通过微生物群依赖性途径影响心血管调节。通过综合最近的机制、多组学和转化证据,本综述强调了肠道微生物群作为连接饮食与血压调节的关键中介,并推进了针对微生物组的精准营养在高血压预防和管理中的新兴范式。

方法论

本叙述性综述旨在综合和批判性评估将肠道微生物群与高血压及相关心血管结局联系起来的当前证据。我们于2025年1月至2025年12月期间在PubMed/MEDLINE、Scopus和Web of Science数据库中进行了全面的文献检索,检索关键词包括"肠道微生物群"、"高血压"、"血压"、"微生物组"、"短链脂肪酸"等组合,检索范围为2025年12月之前发表的英文文章。

人类肠道微生物群:组成和功能

人类胃肠道容纳了一个高度多样化的微生物生态系统,主要由四个主要细菌门组成:厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门和变形菌门[21]。在健康的肠道环境中,厚壁菌门和拟杆菌门占主导地位,占微生物群的90%以上,而放线菌门(例如双歧杆菌)、变形菌门(例如大肠杆菌)和疣微菌门(例如Akkermansia muciniphila)虽然比例较小,但仍然

高血压中的饮食-微生物群相互作用

饮食是肠道微生物组成和功能最有力的调节剂之一,因此对血压调节产生间接但显著的影响。饮食成分影响微生物多样性、代谢输出以及收敛于血管、免疫和神经体液机制的宿主-微生物信号通路。

高纤维饮食促进短链脂肪酸(SCFA)产生菌的扩增,包括Faecalibacterium prausnitzii、Roseburia等

肠道微生物群与高血压之间的病理生理联系

肠道微生物群对高血压的贡献超越了孤立的代谢物效应,反映了微生物生态、宿主免疫信号、神经体液调节和血管生物学之间的系统级相互作用(图3)[24]。失调不是作为单一通路发挥作用,而是重塑多个调节轴,共同改变血压稳态。

动物模型证据

使用动物模型的临床前研究为肠道微生物群如何影响血压调节提供了关键的机制见解。在高盐小鼠模型中,饮食盐减少了Ligilactobacillus murinus和其他共生乳酸菌的丰度,促进Th17介导的炎症和高血压;用L. murinus或L. rhamnosus GG重新定植逆转了这种表型并降低了收缩压,表明盐敏感乳酸菌发挥保护

治疗意义

对高血压中肠道微生物群失调的日益认识激发了人们对靶向微生物群的治疗策略的日益兴趣。当前的方法旨在恢复微生物稳态、增强有益微生物代谢物的产生以及减轻炎症相关血管功能障碍。这些干预措施广泛包括通过益生菌、益生元、合生元和FMT进行的直接微生物调节,以及旨在影响

当前证据的局限性

尽管靶向肠道微生物群的干预措施,如饮食改变、益生菌、益生元和FMT在理论上具有调节血压的潜力,但当前的证据基础仍然不一致。一些人类研究报道,尽管肠道微生物组成发生可测量的变化,但血压没有显著降低,包括在高血压成人中进行的益生菌试验,其中Lactobacillus-或Bifidobacterium-based配方改变了肠道分类群,但产生了最小或

未来方向

未来的研究应优先考虑大规模、多中心随机对照试验,采用标准化干预方案和长期随访,以评估降压效果的可持续性。多组学技术的进步,包括宏基因组学、代谢组学和蛋白质组学,可能帮助识别可预测治疗反应的微生物生物标志物[64]。个性化微生物群调节,根据个体微生物谱定制干预措施,有望优化

结论

积累的证据强调了肠道微生物群在高血压病理生理学中的关键作用,其机制包括短链脂肪酸的调节、免疫调节以及与宿主代谢的相互作用。临床前和临床研究表明了关联和因果联系,而新兴的治疗策略,从益生菌和饮食干预到FMT,提供了辅助管理的有希望的途径。然而,当前证据

伦理/伦理审批

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同意参与声明

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同意发表声明

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代码可用性

本研究未生成或分析任何数据集。

数据和材料的可用性

本研究未生成或分析任何新数据。支持本综述的所有数据均来自先前发表的来源,已适当引用。

作者贡献

LS, JK, SS:文献综述、稿件撰写和编辑。VG, HK:稿件撰写和编辑。MR:稿件审阅和监督。所有作者批准了稿件的最终版本。

资金

本研究或本文发表未获得任何资金或赞助。

利益声明

作者声明没有竞争利益。

致谢

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【全文结束】