禁食通过重塑肠道微生物群来降低血压
来源：中检健康
编辑：中检健康
时间：2021-04-30
美国近一半的成年人患有高血压，这种疾病会增加心脏病和中风的风险，而心脏病和中风是美国死亡的主要原因。
在贝勒医学院，David J. Durgan博士和他的同事们致力于更好地理解高血压，特别是新出现的证据表明，肠道微生物群的破坏，即肠道生物失调，会对血压产生不利影响。
贝勒大学麻醉学助理教授Durgan说:“我们实验室以前的研究表明，SHRSP模型(如自发性高血压易卒中大鼠模型)中肠道微生物群的组成不同于血压正常的动物。”
研究人员还表明，将高血压动物的肠道菌群失调移植到血压正常(血压正常)的动物体内，会导致受体患上高血压。
“这个结果告诉我们，肠道生物失调不仅仅是高血压的后果，实际上也是导致它的原因，”Durgan说。“这项基础工作导致了目前的研究，我们建议回答两个问题。首先，我们能操纵不良微生物群来预防或缓解高血压吗？第二，肠道微生物如何影响动物的血压？”
操纵肠道微生物群可以调节血压吗？
为了回答第一个问题，Durgan和他的同事利用了以前的研究，这些研究表明禁食既是肠道微生物群组成的主要驱动力之一，也是有益心血管效应的促进因素。然而，这些研究没有提供微生物群和血压之间联系的证据。
研究人员利用自发性高血压大鼠和正常大鼠的自发性高血压大鼠模型，建立了两组。一组是每隔一天喂一次自发性高血压大鼠和正常大鼠，而另一组被称为对照组，有自发性高血压大鼠和正常大鼠，食物供应不受限制。
实验开始后九周，研究人员观察到，正如预期的那样，SHRSP对照组的大鼠与正常对照组的大鼠相比，血压更高。有趣的是，在每隔一天禁食的组中，与没有禁食的自发性高血压大鼠相比，自发性高血压大鼠的血压显著降低。
“接下来，我们研究了微生物群是否与我们在禁食的自发性高血压大鼠中观察到的血压降低有关，”Durgan说。
研究人员将禁食或无限制进食的大鼠的微生物群移植到无菌大鼠体内，这些大鼠本身没有微生物群。
德根和他的同事们兴奋地看到，接受正常喂养的SHRSP大鼠微生物群的无菌大鼠的血压高于接受正常对照组大鼠微生物群的无菌大鼠，就像他们相应的微生物群供体一样。
杜根说:“特别有趣的是，从禁食的自发性高血压大鼠中获得微生物群的无菌大鼠的血压明显低于从自发性高血压大鼠对照组中获得微生物群的大鼠。”“这些结果表明，禁食诱导的微生物群变化足以调节间歇禁食的降压效果。”
微生物群如何调节血压
该小组着手调查他们项目的第二个问题。肠道微生物群如何调节血压？
“我们应用了微生物群的全基因组鸟枪法序列分析以及血浆和胃肠腔内容物的非目标代谢组学分析。在我们观察到的变化中，胆汁酸代谢产物的变化是血压调节的潜在介质，”Durgan说。
研究小组发现，正常喂养的自发性高血压大鼠比血压正常的动物血液循环中的胆汁酸含量更低。另一方面，遵循间歇进食计划的SHRSP动物循环中有更多的胆汁酸。
“为了支持这一发现，我们发现给动物补充胆酸，一种主要的胆汁酸，也能显著降低高血压SHRSP模型的血压，”Durgan说。
综上所述，该研究首次表明，通过重塑动物模型中肠道微生物群的组成，间歇性禁食在降低高血压方面是有益的。这项工作还提供了证据，表明肠道生物失调通过改变胆汁酸信号而导致高血压。
“这项研究对于理解禁食可以通过操纵微生物群对宿主产生影响非常重要，”Durgan说。“这是一个有吸引力的想法，因为它可能有临床应用。肠道微生物群中的许多细菌参与了化合物的产生，这些化合物在进入循环时具有有益的作用，并有助于调节宿主的生理。禁食计划有一天可能有助于调节肠道微生物种群的活动，从而自然地提供健康益处。”
文章来源：BAYLOR COLLEGE OF MEDICINE
在贝勒医学院，David J. Durgan博士和他的同事们致力于更好地理解高血压，特别是新出现的证据表明，肠道微生物群的破坏，即肠道生物失调，会对血压产生不利影响。
贝勒大学麻醉学助理教授Durgan说:“我们实验室以前的研究表明，SHRSP模型(如自发性高血压易卒中大鼠模型)中肠道微生物群的组成不同于血压正常的动物。”
研究人员还表明，将高血压动物的肠道菌群失调移植到血压正常(血压正常)的动物体内，会导致受体患上高血压。
“这个结果告诉我们，肠道生物失调不仅仅是高血压的后果，实际上也是导致它的原因，”Durgan说。“这项基础工作导致了目前的研究，我们建议回答两个问题。首先，我们能操纵不良微生物群来预防或缓解高血压吗？第二，肠道微生物如何影响动物的血压？”
操纵肠道微生物群可以调节血压吗？
为了回答第一个问题，Durgan和他的同事利用了以前的研究，这些研究表明禁食既是肠道微生物群组成的主要驱动力之一，也是有益心血管效应的促进因素。然而，这些研究没有提供微生物群和血压之间联系的证据。
研究人员利用自发性高血压大鼠和正常大鼠的自发性高血压大鼠模型，建立了两组。一组是每隔一天喂一次自发性高血压大鼠和正常大鼠，而另一组被称为对照组，有自发性高血压大鼠和正常大鼠，食物供应不受限制。
实验开始后九周，研究人员观察到，正如预期的那样，SHRSP对照组的大鼠与正常对照组的大鼠相比，血压更高。有趣的是，在每隔一天禁食的组中，与没有禁食的自发性高血压大鼠相比，自发性高血压大鼠的血压显著降低。
“接下来，我们研究了微生物群是否与我们在禁食的自发性高血压大鼠中观察到的血压降低有关，”Durgan说。
研究人员将禁食或无限制进食的大鼠的微生物群移植到无菌大鼠体内，这些大鼠本身没有微生物群。
德根和他的同事们兴奋地看到，接受正常喂养的SHRSP大鼠微生物群的无菌大鼠的血压高于接受正常对照组大鼠微生物群的无菌大鼠，就像他们相应的微生物群供体一样。
杜根说:“特别有趣的是，从禁食的自发性高血压大鼠中获得微生物群的无菌大鼠的血压明显低于从自发性高血压大鼠对照组中获得微生物群的大鼠。”“这些结果表明，禁食诱导的微生物群变化足以调节间歇禁食的降压效果。”
微生物群如何调节血压
该小组着手调查他们项目的第二个问题。肠道微生物群如何调节血压？
“我们应用了微生物群的全基因组鸟枪法序列分析以及血浆和胃肠腔内容物的非目标代谢组学分析。在我们观察到的变化中，胆汁酸代谢产物的变化是血压调节的潜在介质，”Durgan说。
研究小组发现，正常喂养的自发性高血压大鼠比血压正常的动物血液循环中的胆汁酸含量更低。另一方面，遵循间歇进食计划的SHRSP动物循环中有更多的胆汁酸。
“为了支持这一发现，我们发现给动物补充胆酸，一种主要的胆汁酸，也能显著降低高血压SHRSP模型的血压，”Durgan说。
综上所述，该研究首次表明，通过重塑动物模型中肠道微生物群的组成，间歇性禁食在降低高血压方面是有益的。这项工作还提供了证据，表明肠道生物失调通过改变胆汁酸信号而导致高血压。
“这项研究对于理解禁食可以通过操纵微生物群对宿主产生影响非常重要，”Durgan说。“这是一个有吸引力的想法，因为它可能有临床应用。肠道微生物群中的许多细菌参与了化合物的产生，这些化合物在进入循环时具有有益的作用，并有助于调节宿主的生理。禁食计划有一天可能有助于调节肠道微生物种群的活动，从而自然地提供健康益处。”
文章来源：BAYLOR COLLEGE OF MEDICINE
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