一项新研究确定了一种新的治疗靶点，可预防阻塞性睡眠呼吸暂停患者危及生命的心脏和代谢并发症。研究表明肠道微生物如何修饰胆汁酸以调节生理疾病通路。
使用基因靶向小鼠模型，研究人员发现敲除特定的胆汁酸传感器——法尼醇X受体(FXR)，可以显著降低脂肪斑块的积累，并在睡眠呼吸暂停条件下稳定肠道微生物组。
关键事实
- 睡眠呼吸暂停缺氧因素：阻塞性睡眠呼吸暂停导致夜间反复呼吸中断，使组织缺氧同时增加二氧化碳水平。这种慢性缺氧会改变胆汁酸，使其成为全身血液循环中的病理化学信使。
- FXR驱动因素被揭示：研究人员证明，宿主FXR受体(由循环胆汁酸激活或失活)在睡眠呼吸暂停期间驱动动脉中脂肪斑块(动脉粥样硬化)的积聚。
- 基因敲除实验：为隔离该通路作用，首席作者Celeste Allaband博士比较了两种小鼠模型：标准心脏病易感小鼠(ApoE敲除)和缺乏疾病保护与胆汁受体的小鼠(ApoE/FXR敲除)。
- 动脉斑块显著减少：在模拟睡眠呼吸暂停条件下，缺乏FXR受体的小鼠在关键血管区域(特别是主动脉和主动脉弓)内脂肪斑块的发展严重下降。
- 微生物组和代谢组稳定：除保护心脏结构外，移除FXR受体还最小化了对肠道微生物组的干扰，并保护了粪便样本中的代谢谱免受睡眠呼吸暂停的损害。
- 肺动脉例外：尽管主要系统动脉线中的斑块积累得到缓解，但研究人员注意到肺动脉上仍然存在脂肪斑块，表明血管疾病机制存在局部差异。
- 未来益生菌和补充剂管道：UCSD团队计划将这些发现与人类临床数据集进行交叉参考，同时启动后续试验，测试是否可预防性给予靶向益生菌微生物或特定胆汁酸补充剂以降低心脏病风险。
研究表明阻塞性睡眠呼吸暂停是一种普遍的睡眠障碍，患者在夜间呼吸会反复停止和开始。这使身体缺氧并导致二氧化碳积累，引起身体的各种问题。
先前研究表明，缺氧会改变胆汁酸，胆汁酸是由肝脏产生的化合物，在胆囊中储存并在肠道中释放以消化脂肪。然而，胆汁酸也作为化学信使作用于体内的不同受体。
在先前的论文中，研究人员表明胆汁酸可以被微生物修饰，并影响研究结束时心脏上脂肪斑块(动脉粥样硬化)的存在量。由于胆汁酸被吸收到血液中，它们可以与全身的受体结合并引起生理变化。
"从我们之前的研究中，我们相当确定胆汁酸，特别是微生物修饰的胆汁酸，是调节疾病的关键，所以我们想知道当其中一个关键受体缺失时会发生什么——疾病会消失吗？"加州大学圣地亚哥分校的DVM、博士、研究第一作者Celeste Allaband说。
Allaband解释说，研究中有两种类型的小鼠：易患心脏病的小鼠(称为ApoE敲除)和易患心脏病且缺乏特定胆汁酸受体的小鼠——法尼醇X受体(FXR)(这些小鼠称为ApoE/FXR敲除)。
研究人员让两种类型的小鼠分别暴露在正常室内空气睡眠条件下或类似睡眠呼吸暂停的睡眠条件下。然后，研究人员在研究期间观察了小鼠肠道中的微生物和代谢物(通过粪便样本)，并在研究结束时检查了心脏上的脂肪斑块。
"我们的研究表明，FXR宿主受体(可以被胆汁酸激活或失活)在睡眠呼吸暂停样条件下驱动动脉中脂肪斑块的积聚中起着核心作用。引人注目的是，当从小鼠体内移除该受体时，某些区域的动脉斑块发展显著下降，对肠道微生物组的干扰也最小化。"Allaband说。
研究人员发现，敲除胆汁酸受体导致主动脉和主动脉弓中的脂肪斑块显著减少，但在肺动脉上仍然存在一些斑块。他们还观察到类似睡眠呼吸暂停条件对肠道微生物组和代谢组的影响减少。
"这些结果告诉我们，微生物修饰的胆汁酸以及它们如何通过我们敲除的受体(FXR)发出信号，似乎对我们小鼠模型中睡眠呼吸暂停样条件的影响至关重要。我们还确定了需要进一步探索的特定胆汁酸。"Allaband说。
研究人员正在探索几种不同的途径来跟进这些结果，包括检查人类数据集以查看是否能看到类似的趋势。
"我们还计划采用一些我们感兴趣的关键胆汁酸，看看单独补充这些化合物是否可以帮助预防或减少疾病。我们还可能采用一些关键微生物，看看它们是否可以作为益生菌预防性地给予。未来还有很多令人兴奋的工作要做。"Allaband说。
关键问题解答：
问：肝脏产生的用于消化脂肪的化学物质如何影响某人是否因睡眠呼吸暂停而心脏病发作？
答：因为胆汁酸同时充当全身化学信使。当睡眠呼吸暂停使身体缺氧时，它会改变这些胆汁酸，然后它们通过血液传播并与心血管系统各处的受体结合，触发动脉中脂肪斑块的积聚。
问：当科学家完全移除FXR胆汁受体时，小鼠的动脉发生了什么？
答：危险动脉斑块的发展显著下降。通过移除FXR受体，改变的胆汁酸无法传递其破坏性信号，导致主动脉和主动脉弓中的脂肪斑块少得多，同时保护肠道微生物组。
问：敲除这种特定的胆汁受体是否能保护身体中的每一条血管免受睡眠呼吸暂停的损害？
答：不能，保护是局部的。虽然移除FXR受体成功保护了主动脉和主动脉弓，但研究人员发现肺动脉上仍然存在脂肪斑块，表明睡眠呼吸暂停通过不同的生物途径影响不同的血管。
编辑说明：
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- 审查了完整的期刊论文。
- 工作人员添加了额外的背景信息。
关于这项睡眠和认知研究新闻
- 作者：Joanna Urban
- 来源：美国微生物学会
- 联系人：Joanna Urban – 美国微生物学会
- 图片：敲除法尼醇X受体(FXR)显著减少主动脉中的脂肪斑块积累，并在睡眠呼吸暂停条件下稳定肠道代谢组。图片归Neuroscience News所有
原始研究：研究结果将在ASM Microbe 2026会议上公布
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