肠道菌群可抑制动脉粥样硬化?!竟是因为这个代谢物……

肠道菌群可抑制动脉粥样硬化?!竟是因为这个代谢物……】血管(bloodvessels)是将血液输送到全身的通道 , 其主要功能是将血液运输到身体的各个组织和器官中 , 血液为它们提供了维持生物功能所需要的氧气以及营养物质 。 同时 , 血管也能将废弃物和二氧化碳从身体的组织和器官中带走 。 当血管发生病变时 , 人们的身体健康将会收到极大威胁 。 因此 , 揭示血管病发生发展的机制 , 对临床医学的发展有重大意义 。
2020年 , 科学家们就揭示了肠道微生物群、膳食营养和宿主之间的互作可能会影响动脉粥样硬化性心血管疾病(atheroscleroticcardiovasculardiseases,ASCVD)的发展 , 并且推测可能是肠道微生物的代谢物推动了ASCVD的发生发展 。 然而 , 具体是哪一种代谢物在ASCVD中发挥了关键作用 , 有待更深入的研究 。 今天小优为大家分享的这篇文章 , 揭示了IPA作用于巨噬细胞的机制 , 它可以促进胆固醇从巨噬细胞中流出 , 从而抑制了血管的动脉粥样硬化 。
2022年7月27日 , 中山大学凌文华教授课题组在国际心血管领域权威杂志《CirculationResearch》(IF=23.213)发表题为“GutMicrobiallyProducedIndole-3-PropionicAcidInhibitsAtherosclerosisbyPromotingReverseCholesterolTransportanditsDeficiencyIsCausallyRelatedtoAtheroscleroticCardiovascularDisease”的研究论文 , 首次揭示并阐明了肠道微生物代谢色氨酸的产物吲哚-3丙酸(Indole-3-propionicacid,IPA)能够抑制动脉粥样硬化性心血管疾病的进展 , 并提出微生物代谢物IPA/miR-142-5p/ABCA1途径可以作为治疗ASCVD的新的潜在的干预靶点 。
肠道菌群可抑制动脉粥样硬化?!竟是因为这个代谢物……
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文章核心内容:
(1)本文对冠心病(CAD)患者的粪便和血清样本进行微生物组-代谢组分析 , 发现了IPA与动脉粥样硬化(ASCVD)风险呈负相关 。
(2)研究发现在饮食中补充IPA可以通过最新发现的miR-142-5p/ABCA1信号通路促进巨噬细胞逆向运输胆固醇的方式 , 帮助缺失脂蛋白E(ApoE-/-)的小鼠抵抗ASCVD 。
(3)血清IPA缺失会加快ApoE-/-小鼠ASCVD的进程 , 并且可能部分地减少了胆固醇在巨噬细胞中的逆向运输 , 增强了冠状动脉疾病患者泡沫细胞的形成 。
Part1微生物组-代谢组综合分析表明IPA水平与ASCVD风险呈负相关
首先 , 作者对30名病患和30名年龄和性别匹配的健康对照对象进行了元基因组学和代谢组学联合分析 。 分析结果显示 , CAD患者的IPA水平与健康对照组相比都显著下降 。 进一步作者在一个独立的更大的ASCVD和健康受试者群体样本中调查了空腹血清IPA水平和ASCVD风险之间的关系 , 研究表明 , 血清IPA水平的降低与ASCVD风险有关 。
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Figure1肠道微生物产生的IPA在CAD患者中大幅减少
Part2补充IPA可缓解动脉粥样硬化斑块在小鼠中的进展
为了直接测试饮食中补充IPA是否会影响动脉粥样硬化的发展 , 作者将喂食西式饮食的8周龄雌性ApoE?/?小鼠用IPA(50mg/kg体重[BW])或PBS对照处理 。 与PBS处理的小鼠相比 , 用IPA处理的小鼠整个主动脉(图2A)和主动脉窦(图2B)的动脉粥样硬化斑块明显减少 。 进一步免疫荧光实验验证了IPA的补充增加了ABCA1蛋白在病变的CD68+(巨噬细胞Marker)细胞中的表达 , 但在CD31+(内皮细胞Marker)或α-肌动蛋白+(血管平滑肌细胞Marker)中没有增加 。 这些实验表明 , 给ApoE?/?小鼠补充IPA可促进巨噬细胞RCT , 缓解动脉粥样硬化斑块的发展 。
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Figure2饮食中IPA的补充可以抑制动脉粥样硬化的进展