如果肠道细菌产生的一种分子能悄无声息地破坏血糖并堵塞动脉,会怎样?这种名为咪唑丙酸(imidazole propionate,简称IMP)的微生物分子由肠道细菌从必需氨基酸组氨酸产生,现已与糖尿病和心脏病深度关联。
本研究聚焦近期发表于《自然》杂志的2025年论文,该研究发现咪唑丙酸在两个独立人类队列(PSA队列和IGD队列)中与动脉粥样硬化显著相关,并在动物模型中被证实能直接导致动脉粥样硬化。分析人类数据可见,在两个队列中,IMP水平升高与空腹血糖上升、炎症标志物增加(如高敏C反应蛋白)、内脏脂肪增多以及HDL胆固醇降低呈正相关,这些均为代谢功能障碍的典型表现。更重要的是,IMP水平与人类动脉粥样硬化程度直接相关,这一关联通过血管超声和冠状动脉钙化评分得到量化验证。
这些关联性发现引发核心问题:IMP与代谢功能障碍及动脉粥样硬化之间谁是因、谁是果?为验证因果关系,研究人员采用两种小鼠模型进行实验,分别注射IMP或对照溶液。结果显示,IMP处理在两类动物模型中均明确诱发了动脉粥样硬化。机制研究表明,IMP并不影响胆固醇水平,而是通过增强多种炎症蛋白和信号通路的活性发挥作用,包括肿瘤坏死因子α(TNF-α)细胞因子信号、核因子κB(NF-κB)信号以及促炎性辅助性T细胞17(TH-17)免疫细胞群的扩增。简言之,IMP以不依赖胆固醇的方式加剧了炎症致动脉粥样硬化环境。
研究人员进一步确认,IMP通路中的关键调控因子是代谢控制开关mTOR蛋白复合物。这一关联最早在2018年《细胞》杂志研究中被发现:2型糖尿病患者体内IMP水平显著升高,且IMP可直接导致胰岛素抵抗。早期实验显示,与BMI匹配的健康对照组相比,2型糖尿病及胰岛素抵抗患者IMP水平更高;动物实验证实,IMP会损害葡萄糖代谢,通过上调糖异生限速酶增加肝脏葡萄糖生成,同时降低能量消耗并破坏胰岛素受体水平的信号传导,而这些效应均通过mTOR通路介导。
综上所述,咪唑丙酸作为肠道细菌产生的代谢物,已成为2型糖尿病与心血管疾病的共同病理枢纽。它在代谢功能障碍个体中水平升高,并在动物模型中被证实能直接引发胰岛素抵抗和动脉粥样硬化,其机制核心在于mTOR通路介导的炎症加剧与胰岛素信号异常。
针对"如何降低IMP水平以保护健康"的疑问,当前研究尚未达到精准调控IMP的阶段。需明确的是:限制组氨酸摄入无效——尽管IMP由组氨酸衍生,但IMP水平高低与组氨酸摄入量无关联,真正决定因素是肠道微生物组中特定细菌酶的存在状态。因此,无需基于此数据限制蛋白质摄入。目前挑战在于尚无确切方法将微生物组调整为低IMP产生状态。
现有证据表明,某些饮食模式与较低IMP水平相关:富含纤维的蔬菜坚果摄入、地中海饮食模式等在人群层面与IMP水平降低及心血管健康改善存在关联。推测全食物为基础的高纤维饮食能调节微生物组向低IMP方向发展具有合理性,但需警惕"健康用户偏倚"——即健康饮食者通常整体生活方式更优,可能扭曲生物学关联的真实性。
尽管如此,科学管理肠道微生物组仍是合理策略。具体建议包括:第一,彻底消除超加工食品,因其添加剂易引发菌群失调,支持微生物组健康的关键往往在于"不吃什么"而非"吃什么";第二,增加低糖发酵食品摄入,如泡菜、酸菜、开菲尔和纳豆,研究证实其在提升微生物组多样性和降低炎症方面比膳食纤维效果更稳定,若需选择,优先推荐发酵食品;第三,实施压力管理实践,因心理状态直接影响微生物组——慢性压力通过迷走神经(连接大脑与肠道的第10对颅神经)作用,可导致肠道布伦纳氏腺抑制有益菌生长,为压力状态下有害菌扩张创造条件。
因此,在注重饮食的同时,务必保持身心平衡:规律呼吸、放松身心、积极社交。代谢健康绝非简单的"热量进出"问题,而是器官、微生物、分子共同构成的互联生态系统,任何环节的失衡都可能引发连锁反应。咪唑丙酸的故事深刻揭示:肠道发生的微小变化,足以波及肝脏、免疫系统、血管乃至大脑,这正是现代医学必须重视的整体观。
【全文结束】


