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健康的腸道微生物組（即腸道菌群）是一個相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，但抗生素、感染、飲食或生活方式的重大改變（如間歇性禁食），都可能導致這一生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生短暫或持久的變化。已有研究表明，腸道菌群的病理變化，即腸道失調(diào)，可能是導致高血壓的潛在因素，而預防菌群失調(diào)可以緩解甚至逆轉(zhuǎn)高血壓。然而目前還缺乏防止菌群失調(diào)的轉(zhuǎn)化機制及其與高血壓相關機制的理解。近日，發(fā)表在《Nature Communications》上的一項研究首次通過結(jié)合腸道微生物組分析和深度免疫表型研究的多組學方法揭示了生活方式改變與禁食治療相結(jié)合對代謝綜合征患者的影響，表明禁食對宿主及其微生物組的影響無處不在。該研究強調(diào)禁食后轉(zhuǎn)向健康飲食，可以作為高血壓和代謝綜合征患者有希望的非藥物干預手段。（詳情閱讀：《自然通訊》：節(jié)食+禁食或是減肥和降血壓的更有效策略）北京時間4月30日，發(fā)表在美國心臟協(xié)會旗下期刊《Circulation Research》（IF=14.5）上的一項研究中，來自美國貝勒醫(yī)學院David Durgan實驗室的研究團隊通過高血壓模型動物實驗又發(fā)現(xiàn)了新的證據(jù)，證明腸道菌群失調(diào)會對血壓造成不利的影響；但間歇性禁食策略可以顯著降低血壓。Durgan實驗室長期致力于腸道菌群在心血管疾病中的作用以及如何影響高血壓方面的研究工作。該實驗室先前的研究表明，自發(fā)性高血壓易卒中（SHRSP）大鼠模型中腸道菌群的組成與血壓正常的動物不同。將高血壓動物不健康的腸道菌群移植到血壓正常的動物體內(nèi)，會導致受體動物患上高血壓。
該研究結(jié)論告訴我們，腸道菌群失調(diào)不僅是高血壓的結(jié)果，而且也是導致高血壓的原因之一。在這項新研究中，該團隊又提出了新的問題。首先，能否操縱不健康的腸道菌群來預防或緩解高血壓？其次，腸道菌群如何影響動物血壓以及控制腸道菌群能否調(diào)節(jié)血壓？為了回答第一個問題，研究人員利用了先前的一項研究。該研究表明禁食策略既是腸道菌群組成的主要驅(qū)動因素之一，也是有益心血管健康的促進因素。眾所周知，高血壓也是心血管疾病的一個主要可預防的風險因素。然而，該研究并沒有提供腸道菌群與血壓之間聯(lián)系的證據(jù)。為此，研究人員首先研究了間歇性禁食（IF）對改變腸道菌群和降低血壓的效果。他們利用自發(fā)性高血壓易卒中（SHRSP）大鼠和正常大鼠進行了兩組實驗。其中一組是每隔一天喂食一次（隔日禁食）；另一組作為對照組，食物供應不受限制。實驗9周后，研究人員發(fā)現(xiàn)，正如預期的那樣，與正常對照組大鼠相比，SHRSP大鼠血壓更高。然而，有意思的事情發(fā)生了，與沒有隔日禁食的SHRSP大鼠相比，隔日禁食組中的SHRSP大鼠血壓顯著降低。這表明，同為高血壓動物，在間歇性禁食后，降壓效果立竿見影。
接下來，研究人員利用多組學方法檢查了微生物影響的代謝物，這些代謝物可能與腸道菌群和宿主血壓調(diào)節(jié)之間存在聯(lián)系。
他們將兩組大鼠體內(nèi)的腸道菌群移植到無菌大鼠體內(nèi)（體內(nèi)沒有微生物組）。通過無菌移植研究發(fā)現(xiàn)，與移植對照組正常大鼠菌群的無菌大鼠相比，移植正常喂養(yǎng)的SHRSP大鼠菌群的無菌大鼠的血壓更高。然而，當無菌大鼠被移植了來自隔日禁食組SHRSP大鼠的腸道菌群后，其血壓明顯低于移植對照組大鼠菌群的無菌大鼠。這些結(jié)果表明，腸道菌群的變化足以介導間歇性禁食的降壓效果。
那么，腸道菌群是如何調(diào)節(jié)血壓的呢？為此，研究人員利用微生物組的全基因組鳥槍法測序分析，以及對血漿和胃腸道內(nèi)容物的非靶向代謝組學分析。結(jié)果顯示，膽汁酸代謝是調(diào)節(jié)血壓的一個潛在媒介。研究人員發(fā)現(xiàn)，正常喂養(yǎng)的高血壓動物的循環(huán)膽汁酸低于正常血壓動物；而在間歇性禁食喂養(yǎng)期間，高血壓動物血液循環(huán)中的膽汁酸更多。為了驗證這一結(jié)論，研究人員給SHRSP大鼠補充了膽汁酸或激活G蛋白偶聯(lián)膽汁酸受體（TGR5）后發(fā)現(xiàn)，動物的血壓顯著降低。綜上所述，這項研究首次表明，間歇性禁食可以通過重塑動物模型中的腸道菌群的組成而有利于血壓降低。該研究還提供了證據(jù)，證明腸道菌群失調(diào)通過改變膽汁酸信號而導致高血壓。研究通訊作者、貝勒醫(yī)學院麻醉學助理教授David Durgan說：“這項研究非常重要，它讓我們了解了禁食可以通過操縱腸道微生物組而對宿主產(chǎn)生影響。這是一個非常有吸引力的想法，因為它具有潛在的臨床價值。腸道菌群中的許多細菌參與了化合物的產(chǎn)生，這些化合物已被證明進入循環(huán)后有助于調(diào)節(jié)宿主的生理功能。間歇性禁食有助于調(diào)節(jié)腸道菌群，從而提供自然的健康益處。”論文鏈接： https://www./doi/10.1161/CIRCRESAHA.120.318155
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