心血管疾病是全球头号杀手,而肠道微生物似乎会影响冠状动脉疾病(CAD)的发展。首尔的研究人员发现了15种与CAD相关的细菌种类,揭示了与炎症和代谢失衡的联系,这些可能加剧疾病发展。
每年有近2000万人死于心血管疾病,这些疾病仍然是全球死亡的主要原因。虽然遗传和生活方式因素会影响这些疾病的发病和严重程度,但越来越多的证据表明,人体内的微生物也可能产生强大影响,特别是在冠状动脉疾病(CAD)中。
最近的研究指出,肠道微生物组是CAD进展中的关键参与者,但科学家们对单个细菌的具体作用仍知之甚少。
研究进展正在加速。在发表于mSystems杂志的一项新研究中,首尔的研究人员探讨了特定肠道微生物及其生物功能如何与CAD相关联。
"我们已经超越了'识别哪些细菌存在'的阶段,开始揭示它们在心脏-肠道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、该研究的领导者金韩娜(Han-Na Kim)博士说。
绘制微生物图谱
为了进行研究,金博士的团队分析了14名被诊断患有CAD的患者的粪便样本,并与28名健康个体的样本进行了比较。他们使用了宏基因组测序技术,这是一种检查样本中所有DNA以重建单个微生物基因组的方法。
通过这种方法,研究人员确定了15种与CAD相关的细菌种类,并发现了几个可能将肠道微生物与心脏病进展联系起来的生物途径。
金博士说:"我们高分辨率的宏基因组图谱显示,炎症和代谢失衡的功能发生了显著转变,保护性短链脂肪酸生产者(如普氏粪杆菌Faecalibacterium prausnitzii)减少,与疾病严重程度相关的尿素循环等途径过度激活。"
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转变为有害菌。金博士说,通常被归类为对人体健康有益的微生物,包括痰湿栖黏菌Akkermansia muciniphila和普氏粪杆菌,根据它们来自健康肠道还是疾病肠道,可能会有不同的功能角色。
肠道细菌的双重性质
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,先前的研究发现某些毛螺菌科Lachnospiraceae物种水平降低与CAD相关,但这项新研究发现其他类型水平升高。金博士说,毛螺菌科"可能是肠道中的'化身博士'(双重人格)"。该细菌的一些种类在患者体内减少,而其他种类在CAD患者体内激增。"现在最大的未解之谜是哪些菌株是治愈者,哪些是麻烦制造者。"
金博士表示,下一步是将这些微生物信号与遗传和代谢组学数据结合起来,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。
金博士说,预防是减轻全球心脏病负担最有希望的前沿。微生物疗法可能会有所帮助——例如,通过设计基于粪便的筛查,或通过营养干预来恢复有益细菌或阻断有害途径。
参考文献:"宏基因组组装的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"(Metagenome-assembled genomes reveal microbial signatures and metabolic pathways linked to coronary artery disease),作者:Soomin Lee、Shahbaz Raza、Eun-Ju Lee、Yoosoo Chang、Seungho Ryu、Hyung-Lae Kim、Si-Hyuck Kang和Han-Na Kim,2025年11月6日,mSystems。
DOI: 10.1128/msystems.00954-25
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