每年约有2000万人死于心血管疾病,这是全球最主要的死亡原因。遗传和环境因素影响着一个人患病的风险和严重程度,但微生物可能也起着关键作用,尤其是在冠状动脉疾病(CAD)的发展过程中。最近的研究表明,肠道微生物群通过多种途径促进CAD的进展,但细菌的具体贡献在很大程度上仍不明确。
但科学家们正在取得进展。本周在《mSystems》杂志上,首尔的研究人员报告了与CAD相关的肠道微生物和机制。"我们已经超越了识别'哪些细菌生活在那里'的阶段,深入探索它们在心-肠联系中实际发挥的作用,"首尔成均馆大学三星健康科学与技术高级研究所的基因组学家、该研究的负责人Han-Na Kim博士说道。
研究人员使用宏基因组测序技术,将14名CAD患者的粪便样本与28名健康人的样本进行了比较。该技术可以揭示样本中的所有DNA,并可用于重建单个微生物的基因组。通过这种基因组重建方法,Kim和她的合作者确定了15种与CAD相关的细菌物种,以及将肠道微生物与疾病进展联系起来的途径。
我们的高分辨率宏基因组图谱显示了一种戏剧性的功能转变,朝着炎症和代谢失衡的方向发展,保护性短链脂肪酸生产者(如普拉梭菌Faecalibacterium prausnitzii)的减少,以及与疾病严重程度相关的途径(如尿素循环)的过度激活。
Han-Na Kim博士,成均馆大学三星健康科学与技术高级研究所基因组学家
值得注意的是,基因组水平的分析还表明,有益细菌的菌株可能会变得有害。Kim表示,通常被归类为对人体健康有益的微生物,包括嗜黏蛋白阿克曼菌(Akkermansia muciniphila)和普拉梭菌(F. prausnitzii),根据它们是来自健康肠道还是患病肠道,可能具有不同的功能作用。
该研究还揭示了将微生物与疾病进展联系起来的复杂性。例如,先前的研究发现与CAD相关的某些毛螺菌科(Lachnospiraceae)物种水平降低,但新研究发现其他类型水平升高。Kim表示,毛螺菌科"可能是肠道中的杰基尔博士和海德先生"。有些细菌物种在人体内减少,而其他物种在CAD患者中激增。"现在最大的未解之谜是,哪些菌株是治愈者,哪些是捣乱者。"
Kim表示,下一步是将这些微生物信号与遗传和代谢组学数据整合,以更精确地绘制心脏病的因果途径。他们的更大目标是设计基于精准医学的干预措施,将微生物信息转化为预防心血管疾病的工具和策略。
预防是减轻全球心脏病负担最有前景的前沿。微生物疗法可以帮助设计基于粪便的筛查方法,例如,或通过营养干预来恢复有益细菌或阻断有害途径。
来源:
美国微生物学会
期刊参考文献:
Lee, S. 等人 (2025).《宏基因组组装基因组揭示与冠状动脉疾病相关的微生物特征和代谢途径》。《mSystems》。DOI: 10.1128/msystems.00954-25。
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