全球每年约有2000万人死于心血管疾病,这是世界范围内的主要死因。遗传和环境因素影响个人患病风险和严重程度,但微生物可能也扮演关键角色,特别是在冠状动脉疾病(CAD)的发展中。近期研究表明,肠道微生物群通过多种途径促进CAD的进展,但细菌的具体贡献大多仍不明确。
科学家们正取得突破性进展。在《mSystems》杂志上,首尔的研究人员报告了与CAD相关的肠道微生物及其作用机制。
“我们已超越识别‘哪些细菌存在于肠道’的阶段,转而揭示它们在心脏-肠道联系中的实际功能,”领导该研究的首尔成均馆大学(Sungkyunkwan University)三星健康科学与技术高级研究所(Samsung Advanced Institute for Health Sciences and Technology)基因组学家金汉娜博士(Han-Na Kim, Ph.D.)表示。
研究人员采用宏基因组测序技术,比较了14名CAD患者与28名健康人的粪便样本。该技术能解析样本中的全部DNA,并用于重建单个微生物的基因组。
通过这种基因组重建方法,金博士及其团队识别出15种与CAD相关的细菌种类,以及连接肠道微生物与疾病进展的关键通路。“我们的高分辨率宏基因组图谱显示,功能发生显著转变:炎症反应增强、代谢失衡、保护性短链脂肪酸生产者(如普氏粪杆菌)减少,以及与疾病严重程度相关的通路(如尿素循环)过度激活,”金博士指出。
值得注意的是,基因组分析表明,通常有益的细菌菌株可能转变为有害状态。金博士解释道,通常被归类为对人类健康有益的微生物(包括痰湿阿克曼菌和普氏粪杆菌),其功能角色会因来源是健康肠道还是患病肠道而产生差异。
该研究同时揭示了微生物与疾病进展关联的复杂性。先前研究发现某些毛螺菌科物种与CAD相关且水平降低,但此项新研究观察到其他类型水平显著升高。
金博士将毛螺菌科描述为“肠道的化身博士与变形怪医(Dr. Jekyll and Mr. Hyde)”。部分细菌物种在患者体内减少,而另一些则激增。“当前最大的未解之谜是:哪些菌株是治愈者,哪些是肇事者?”
金博士表示,下一步将整合这些微生物信号与遗传和代谢组学数据,以更精确绘制心脏病的因果通路。研究团队的终极目标是设计精准干预措施,将微生物信息转化为预防心血管疾病的实用工具和策略。
“预防是减轻全球心脏病负担最有前景的前沿,”金博士强调。微生物疗法可发挥重要作用——例如,通过优化基于粪便的筛查设计,或借助营养干预恢复有益菌群、阻断有害通路,从而推动心血管疾病预防的创新实践。
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