《自然》杂志上发表了一篇关于微生物组与心脏病的重要新论文后,我的社交媒体算法瞬间沸腾了。一方面,有人高呼“尤里卡!心脏病与胆固醇无关”;另一方面,有人声称肉类会导致心脏病。而中间立场呢——说实话,在短视频社交媒体上,中间立场比奥利奥薄脆还少。但在这里,我们喜欢“三层夹心”(比喻意义上)。那么,我们来聊聊:如果肠道细菌制造的一种分子能够悄悄破坏你的血糖、堵塞你的动脉呢?这种分子就是“咪唑丙酸酯”(Imidazole Propionate,简称IMP),一种由肠道细菌从必需氨基酸组氨酸中产生的微生物代谢物,如今已被证实与糖尿病和心脏病密切相关。
我想从这篇最新论文说起——2025年发表在《自然》上的一项研究,发现咪唑丙酸酯(IMP)在两个独立人类队列(PSA队列和IGD队列)中与动脉粥样硬化相关,并在动物模型中证实了其致动脉粥样硬化作用。先看人类数据:在我提到的两个队列中,较高的IMP水平与较高的空腹血糖、炎症标志物(如高敏C反应蛋白)升高、更多内脏脂肪以及较低的HDL胆固醇相关——这些都是代谢功能障碍的迹象。此外,根据血管超声和冠状动脉钙化评分测量,IMP水平与人体动脉粥样硬化程度直接相关。
这些是有趣的关联,但我们必须问:是先有鸡还是先有蛋?——在这个案例中,是先有IMP还是先有代谢功能障碍和动脉粥样硬化?要回答这个因果问题,我们需要动物模型。研究人员给小鼠注射了IMP或对照溶液,观察结果。他们使用了两种不同的小鼠模型以增强研究结果的普适性。果然,IMP处理在两种动物模型中都引起了动脉粥样硬化。那么机制是什么?因果机制是什么?
结果显示,IMP不影响胆固醇水平——所以互联网上一半的人部分正确。相反,IMP增加了多种炎症蛋白和信号通路的表达与激活,包括TNF-α细胞因子信号、NF-κB信号,以及促炎TH-17免疫细胞群的表达和扩增。简而言之,IMP以独立于胆固醇的方式增强了炎症性致动脉粥样硬化环境。研究人员还发现——更准确地说是确认了——IMP通路中的一个关键角色是你可能听说过的蛋白质复合体:mTOR。我之所以说“确认”,是因为这一联系早在几年前(2018年《细胞》杂志论文)就被首次发现:当时研究人员发现IMP在2型糖尿病患者中升高,并且会导致胰岛素抵抗。
在那项早期研究中,研究人员观察到,与BMI匹配的对照组相比,2型糖尿病和胰岛素抵抗患者的IMP水平显著更高。他们再次用小鼠证明了因果关系:IMP处理损害了葡萄糖代谢,增加了肝脏葡萄糖生成(通过上调糖异生过程中的限速酶),降低了能量消耗,并通过破坏胰岛素信号(尤其是在胰岛素受体水平附近)导致胰岛素抵抗。正如我之前提到的,这一切都由代谢控制开关mTOR介导。
我说了很多,扔了很多专业术语给你——我知道你能承受,就当是渐进式精神超载吧。总之,总结一下:咪唑丙酸酯是一种由肠道细菌产生的代谢物,已成为2型糖尿病和心血管疾病的关键角色。它在代谢功能障碍个体中升高,并已在动物模型中直接导致胰岛素抵抗和动脉粥样硬化。其机制涉及炎症增加和胰岛素信号紊乱,很大程度上(至少部分)通过mTOR通路介导。
好了,这讲得通吗?我们跟上节奏了吗?当然,你现在可能想知道:我能做什么?你能做什么来降低IMP水平、保护代谢和心血管健康?说实话,我必须告诉你,研究尚未达到能够精确或特异性地操纵IMP水平的程度。但我可以给出一些希望有帮助的、基于知识的建议。
首先,重要的是要认识到什么可能不起作用。你可能会想,因为IMP来源于氨基酸组氨酸(一种必需氨基酸),所以限制组氨酸摄入会是降低IMP的有效方法。听起来合乎逻辑——互联网也这么想——但这并不有效。抱歉,植物基福音派网红们——限制组氨酸没有帮助。当比较体内IMP水平高和低的人时,他们的组氨酸摄入量没有差异。相反,特定细菌酶的存在决定了IMP水平,而这些酶的存在与否取决于你肠道微生物组的组成。所以好消息是:根据这些数据,我看不出有什么理由让你限制蛋白质摄入。稍差的消息是:我们还不知道如何精确地将微生物组转变为低IMP产生状态——我们就是不知道。
确实,某些食物的摄入(包括富含纤维的蔬菜和坚果)以及某些饮食模式(如地中海饮食模式)与人类较低的IMP水平以及人群层面更好的心血管结局相关。你可以自行判断。一方面,推测食用富含纤维的全食物饮食可以改变微生物组,从而降低IMP水平并改善心脏健康,是诱人且合理的——我认为这种推测/假设没有错。但另一方面,也要认识到这些关联性数据可能给人一种偏离生物学现实的印象,因为那些按常规“健康”方式饮食的人往往整体生活方式也更健康——这被称为“健康用户偏倚”。现在,我让你自己决定:这些关联数据是否令人信服?你是否想据此改变饮食?这完全取决于你。
尽管如此,我认为合理且有益的做法是:广泛地善待你的微生物组——我知道这有点模糊——可以降低IMP水平,对心脏健康产生有益影响。以下是三种方法:
第一,从饮食中剔除超加工食品。这些食品中的许多添加剂是微生物组破坏者,会导致微生物组失衡(菌群失调)。在支持微生物组方面,你不吃什么与吃什么同样重要,甚至更重要。
第二,引入低糖发酵食品,如泡菜、酸菜、开菲尔和纳豆。这些食物可以改善微生物组多样性,而微生物组多样性与较低的IMP水平相关。事实上,研究表明,与膳食纤维相比,发酵食品在改善微生物组多样性和降低炎症方面效果更一致。所以,如果必须在西兰花和泡菜之间选择——我选泡菜。
第三,进行减压练习。你可能认为微生物组只由饮食决定,但实际上你的精神状态也会“喂养”或“饿死”你的微生物组——字面意思。慢性压力可以通过迷走神经(连接大脑与肠道、肠道与大脑的第10对脑神经)导致肠道中的布伦纳腺停止分泌或减少分泌滋养有益菌的物质,从而为有害菌的扩张腾出空间。所以,吃好,但也要记住深呼吸、放松、抱抱小狗。更多内容,请看这个视频。
现在,关于IMP的故事揭示了一件大事:新陈代谢并非孤立存在。你肠道里发生的事可以波及肝脏、免疫系统、血管甚至大脑。微生物组、mTOR、炎症、葡萄糖和心血管健康都是相互连接的网络的一部分。这就是我今天想传达给你的核心观点:新陈代谢不仅仅是卡路里摄入与消耗的问题,而是器官、微生物、分子之间的沟通,是一个共同繁荣或共同崩溃的生态系统。咪唑丙酸酯不仅仅是一种分子,它讲述了一个更大的故事。如果你想一窥这个更大的故事,我有个挑战给你:在下方,我链接了6篇我最受欢迎的关于心脏健康的通讯文章,包括关于肠道-心脏轴、LP(a)、维生素C、心脏如何通过外泌体和微小RNA与大脑对话等主题。如果你真的致力于学习心脏健康的深层细微之处,我保证这些阅读值得你花时间。保持好奇心。告诉我你对这个视频的看法,以及你接下来想学什么。再见。
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