肠道微生物如何塑造心脏健康
爱丽莎·希巴德（Alicea Hibbard），MHA
发布日期：2026年2月13日
关键要点
- 肠道菌群在心血管疾病的预防和发生发展中均扮演关键角色
- 富含植物及益生元/益生菌的食物有助于维持肠道健康微生物的平衡
- 未来临床医生可能利用肠道微生物组进行多种心血管疾病的诊断与治疗
数代以来，睿智的姨妈和祖母们总建议通往心脏的最快路径是通过胃部。长辈们也鼓励我们在情感问题上"相信直觉"，而她们或许发现了重要线索。日益增多的研究表明，肠道不仅是浪漫情感的隐喻归宿，更是心血管健康的核心参与者。
肠道-心脏轴
多项心脏相关健康因素似乎受肠道微生物组影响，包括血压、体重、炎症反应和糖尿病。针对所谓"肠道-心脏轴"——肠道与心脏之间的双向通讯链路——的研究，可能为动脉粥样硬化等心血管疾病（CVDs）的治疗与预防开辟新途径（动脉粥样硬化是动脉斑块堆积导致的疾病，可引发心脏病发作和中风）。尽管医学和疗法持续进步，心血管疾病发病率仍居高不下，尤其在高中等收入国家。根据世界卫生组织（WHO）数据，2022年心血管疾病占全球死亡总数的32%（导致1980万人死亡）。其中85%的心血管死亡由心脏病发作和中风引起，三分之一的死亡发生在70岁以下人群。
肠道中的饮食季胺转化路径。红肉和某些蔬菜含有较高季胺类物质，摄入后这些化合物进入肠道，被微生物降解后转运至肝脏。人体酶将三甲胺（TMA）转化为促进动脉粥样硬化的代谢物三甲胺-N-氧化物（TMAO）。而微生物也可降低TMA浓度（绿色箭头）。每种转化过程的微生物基因缩写名称标注于方框内。来源：Borton M.A. 等/mBio, 2023
早期测序研究发现动脉粥样硬化斑块中存在口腔细菌DNA，首次证实微生物群与动脉粥样硬化间的直接关联。此外，研究显示肠道微生物群落改变与疾病严重程度相关：肠杆菌科细菌增多与更严重的冠状动脉粥样硬化及更大冠状斑块相关；慢性心力衰竭患者则表现出有益菌减少，而空肠弯曲菌、沙门氏菌、志贺氏菌和念珠菌等致病菌增多。肠道微生物通过产生影响动脉粥样硬化进程的多种化学物质，调节心血管疾病风险。肠道微生物特征及相关代谢物的识别，可为未来临床干预提供重要依据。
微生物的双重作用
不同细菌物种产生的特定代谢物，既可促进心脏健康，也决定心血管与非心血管病理（如结肠癌、肾病、阿尔茨海默病）的发生发展。
促进心脏健康的微生物代谢物
短链脂肪酸（SCFAs）如乙酸、丁酸和丙酸，源自肠道细菌对宿主无法消化的多糖的发酵。SCFAs可增强肠道屏障完整性，展现抗肿瘤活性，降低氧化应激，调节脂质代谢并调控炎症反应。
炎症是机体对损伤、疾病或入侵的免疫应答。丁酸和乙酸通过抑制组蛋白去乙酰化酶（HDAC）来保护心脏——HDAC与动脉高血压和心肌肥厚相关。HDAC的作用是为转录因子打开或关闭DNA链，从而调控细胞增殖以维持正常功能。通常情况下，心血管HDAC有助于维护修复心肌组织，并调节免疫细胞和巨噬细胞的分化与募集。但在炎症和应激期间，促炎细胞因子会升高HDAC水平。慢性炎症和高血压使该过程持续"开启"，导致心肌肥厚——肌肉增厚但收缩能力下降——进一步加重系统负担。这种过度免疫反应使组织器官因自身免疫应答而持续受损并发生有害重构。
HDAC在巨噬细胞炎症、抗菌和代谢通路中的作用。来源：Das Gupta K. 等/Clinical & Translational Immunology, 2016
HDAC抑制可产生积极下游效应，包括抑制促炎细胞因子（如TNF-α、IL-12和IFN-γ）并增加抗炎细胞因子IL-10的生成。丙酸通过血管舒张适度降低血压。最后，SCFAs还通过将胆固醇转化为粪甾醇（可被机体排出）来减少肠道胆固醇可利用性。
与心血管疾病风险增加相关的微生物代谢物
并非所有肠道微生物产物都对宿主有益。三甲胺-N-氧化物（TMAO）是细菌在摄入含胆碱、磷脂酰胆碱和肉碱-三甲胺的食物（如肉类、蛋黄和高脂乳制品）后产生的。研究人员持续揭示该细菌代谢物与心血管疾病的潜在因果关联：TMAO血浆水平升高与重大不良心脏事件风险增加74%及全因死亡率上升66%相关。TMAO通过招募白细胞和增加促炎细胞因子表达引发血管炎症，导致血管功能障碍和斑块形成。此外，TMAO还可重新定位维持T小管（心肌细胞膜内陷结构，负责调节同步心肌细胞舒缩）正常结构的蛋白质。
调控TMAO及其相关微生物群的产生，可能是治疗和预防动脉粥样硬化、心力衰竭、高血压及其他心血管疾病的有前景策略。
这引发了一个关键问题：如何维持肠道与心脏之间的健康关系？
维持平衡
肠道微生物组与心脏的互作特性表明，益生元和益生菌可有效靶向肠道菌群及其代谢物以管理健康。联合国粮农组织和世卫组织将益生菌定义为"以适量摄入时对宿主健康有益的活性微生物"。越来越多的证据支持益生菌能缓解免疫系统紊乱、抑郁症、焦虑症、2型糖尿病、肥胖及胃肠道和心血管健康问题。乳杆菌属（L.）和双歧杆菌属（B.）是应用最广泛的两类益生菌。
奶制品（如牛奶、酸奶和奶酪）中的益生菌可产生具有抗高血压功能的生物活性肽。瑞士乳杆菌（L. helveticus）已被证明能生成血管紧张素转化酶（ACE）抑制三肽，对降低血压起关键作用。一项最新临床试验探究了益生菌菌株B. lactis Probio-M8与常规他汀类药物联用对缓解心血管疾病的潜在益处。60名冠心病患者被随机分为益生菌组和安慰剂组。两组心脏健康均改善，但益生菌组在关键心脏指标上进步更显著，包括血清低密度脂蛋白胆固醇水平及患者自评的身体功能限制和疾病感知等。此外，益生菌组还表现出焦虑和抑郁水平的改善。
需谨记，益生元和益生菌的益处并非立竿见影，长期维持才能产生更大影响。虽然短期剧烈饮食干预能快速改变个人肠道微生物组，但这些变化是暂时的。因此必须持续调整饮食以培育健康的微生物关系。
食用富含植物并含益生元/益生菌的"多彩饮食"可降低心血管疾病风险。来源：图片：ASM工作人员通过Canva制作
植物性饮食可促进发酵纤维的细菌物种生长，增加SCFAs及其他有益副产品的产生。高脂饮食则会导致与不良健康效应相关的改变，因其长期会增加肥胖、代谢综合征和心血管问题的风险。
未来方向
研究人员才刚刚触及肠道-心脏轴的表层。微生物组与人类健康的新关联正被持续发现：菌群失调已与自身免疫疾病、癌症、肥胖甚至精神疾病相关联。然而，多数研究属于观察性质，这限制了研究人员确定菌群失调与疾病状态间的因果关系。作为新兴研究领域，临床数据仍相对有限，个体差异也使治疗效果评估困难重重。此外，当前研究多聚焦细菌，却忽略了病毒、古菌和真菌等微生物组其他组成部分。
未来，临床医生或能通过分析个人微生物组评估心血管不良事件风险。一项研究证实，细菌代谢物琥珀酸可作为鉴别主动脉瘤和肺栓塞的差异化诊断工具，适用于急诊科胸痛患者。但在微生物产品广泛应用于临床前，仍有大量研究待完成。因此，目前请听从奶奶的建议。
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