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衣曉峰 科技日報記者 劉傳書
11月20日，記者從深圳市人民醫(yī)院獲悉，該院心內科主任董少紅教授團隊發(fā)現添加上丙酸鈉或糞菌移植，有助于維持腸道微生物的穩(wěn)態(tài)，促進短鏈脂肪酸（丙酸鈉）的增量，減少脂多糖的產出，以保護黏膜屏障完整性，防止腸道“漏滲”，抑制炎癥反應，最終為血管鈣化的進程“踩剎車”，相關研究成果近日發(fā)表于國際期刊《微生物組》。據悉，短鏈脂肪酸在血管鈣化中扮演著重要“角色”，有望為解決血管鈣化難題提供新的用藥靶點及治療策略。
作為一種常見的以血管壁異位鈣鹽沉積為特征的病理表型，血管鈣化可使血管順應性降低、動脈壁增厚、管腔狹窄、斑塊不穩(wěn)定和斑塊破裂，進而引發(fā)一系列心血管疾病和不良的心腦血管事件。目前臨床尚無有效藥物對抗血管鈣化的侵襲。之前曾有研究發(fā)現，短鏈脂肪酸、腸道微生物群、炎癥與血管鈣化之間關系密切。董少紅團隊認為，通過短鏈脂肪酸-丙酸鹽重塑腸道菌群，有望改善腸道屏障功能，減輕炎癥反應，并阻止血管進一步鈣化。
董少紅團隊研究發(fā)現，血管鈣化患者血漿和糞便中的乙酸鹽、丙酸鹽、丁酸鹽與鈣化積分呈負相關；進一步校正混雜因素后，邏輯回歸分析發(fā)現血漿和糞便短鏈脂肪酸鹽，尤其是丙酸鹽、丁酸鹽與鈣化積分呈獨立負相關，表明乙、丙、丁三種短鏈脂肪酸是遏制血管鈣化的獨立保護因素。接下來，團隊采用ROC曲線計算了曲線下面積，以評價短鏈脂肪酸對血管鈣化的預測能力，結果發(fā)現血漿和糞便樣本中的丙酸鹽曲線面積最大，丁酸鹽次之，乙酸鹽最小。
為了明確短鏈脂肪酸（丙酸鈉）對血管鈣化的功效，研究團隊給予維生素和尼古丁誘導（VDN）的大鼠自由飲用一定量的丙酸鈉溶液，發(fā)現丙酸鈉可明顯抑制實驗大鼠的血管鈣鹽沉積，且顯著減輕了血管壁巨噬細胞浸潤，減少了腫瘤壞死因子-α的表達，降低了血漿中腫瘤壞死因子、白介素等多種物質的水平。研究人員還借助基因檢測手段，詳細分析了丙酸鈉對腸道微生物群組成和豐度的影響，發(fā)現丙酸鈉的確改變了VDN誘導的大鼠腸道菌群的結構和豐度。
與此同時，科研團隊還進行了糞菌移植研究，分析了結腸的組織學特征，發(fā)現丙酸鈉介導的腸道菌群亦能弱化VDN誘導的大鼠血管鈣化和減弱體內炎癥反應。隨后，團隊在對大鼠腸道菌群進行分析發(fā)現，其中富集了嗜黏蛋白-阿克曼氏菌。研究證實，這種嗜黏蛋白-阿克曼氏菌能夠重塑腸道菌群，豐富腸道微生物群的多樣性，促進短鏈脂肪酸的分泌，證實了丙酸鹽對腸道黏膜屏障具有保護效果，可減輕腸道屏障損傷及機體炎癥，最后使血管鈣化的情況得到緩解。
董少紅介紹，短鏈脂肪酸是在結腸中經特定厭氧菌發(fā)酵膳食纖維而形成的代謝產物，主要包括乙酸、丙酸、丁酸。短鏈脂肪酸源于腸道微生物，又可調節(jié)腸道微生物的內穩(wěn)態(tài)。一旦腸道微生態(tài)失衡，就會破壞腸道屏障的完整性，導致革蘭氏陰性細菌細胞壁中的脂多糖和有害代謝產物滲入體循環(huán)，誘發(fā)機體慢性炎癥反應，并帶來血管內皮功能障礙、動脈粥樣硬化、心力衰竭和高血壓等一系列心血管疾病。
下一步，研究團隊還將圍繞如何通過改善飲食來促進短鏈脂肪酸的增加、如何更加深刻地闡明“腸-血管”軸的奧秘，以及短鏈脂肪酸（丙酸鹽）對宿主病理或生理狀態(tài)下的具體作用機制等問題繼續(xù)開展科技攻關，以加速臨床轉化，從而更有效地實現個體化治療或精準醫(yī)療。
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