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前言
高血壓是全球常見的慢性病,全球成年人中約30%患有這一疾病。
日常生活中,多種不健康飲食因素,包括過量含糖飲料和高糖攝入,都是血壓升高的重要危險因素之一。
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張和平教授團隊利用源自人乳的兩株益生菌——乳雙歧桿菌M8和鼠李糖乳桿菌M9,探索其在高果糖飲水小鼠中的保護作用。
研究顯示,這兩株益生菌能夠有效干預血壓升高過程,并對腸道微生物群及宿主代謝產物產生顯著影響。
01益生菌如何調控腸道菌群
研究采用為期16周的動物實驗設計,將29只小鼠隨機分為四組:正常飲水組、高果糖水組、高果糖加M8組及高果糖加M9組。
通過定期測量血壓和采集糞便、血清樣本,團隊對腸道菌群及代謝物變化進行了深入分析,為益生菌干預高血壓提供了堅實數據支撐。
實驗結果顯示,高果糖飲水顯著增加了小鼠的收縮壓和舒張壓,而M8和M9組小鼠的血壓水平明顯下降。
微生物組分析發現,M8能夠增加包括多樣擬桿菌屬和雙歧桿菌屬的有益菌豐度,同時減少Alistipes等與高血壓正相關的菌群。
▲益生菌通過調節腸道菌群組成降低血壓。
M9則主要調控與維生素代謝和二級代謝物合成相關的菌群,促進宿主營養吸收與代謝平衡。
兩株益生菌都通過調節菌群組成與功能路徑,實現了對血壓的間接干預,但作用機制有所不同:M8更多影響脂質代謝相關菌群,而M9側重維生素代謝相關菌群。
實驗結果首次將血壓調控與益生菌調節腸道菌群及代謝物聯系起來,形成完整作用鏈條。
02代謝產物的秘密武器
研究進一步揭示,益生菌對宿主代謝產物具有深遠影響。
M8和M9能夠降低部分微生物路徑活性,包括DNA修復系統相關路徑(BER和NER),這些路徑異常可能導致血壓升高。
M8調控的脂質代謝路徑與血管舒張相關,而M9促進維生素B族的合成與吸收,為血管功能提供代謝支持。
類固醇激素生物合成被發現是微生物與代謝物交互的關鍵通路。
Alistipes、梭狀芽孢桿菌IV和Tannerella等菌株可能通過代謝產物調控激素水平,從而影響血壓。
M9通過促進維生素代謝增強宿主對營養物質的利用,為血壓調控提供輔助支持。
此外,兩株益生菌還參與調控血管平滑肌收縮、血清素和膽堿能信號通路。
0316周實驗數據揭示驚人效果
在16周實驗中,高果糖飲水組小鼠的收縮壓顯著高于對照組(P=0.0014),舒張壓同樣升高(P=0.0053)。
M8和M9組在各時間點均顯著降低血壓(M8組收縮壓P=0.00211,M9組收縮壓P=0.00207),證明益生菌干預高血壓效果可靠。
微生物組數據顯示,M8組增加了Bacteroides dorei、Bacteroides vulgatus、Bifidobacterium animalis等有益菌,減少Alistipes屬菌群;M9組調節了8個差異菌群,與血壓顯著相關。
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▲與血壓相關的特征菌屬對不同治療表現出不同的反應模式。
平衡分析顯示,高Alistipes水平正相關收縮壓,而Allobaculum和Bacteroides水平負相關,進一步證實益生菌通過菌群組合調控血壓。
代謝組分析顯示,兩種益生菌干預改善了宿主代謝環境。M8增強脂質代謝,M9提升維生素B族合成,兩者共同參與血壓相關信號通路調節。
實驗結果為益生菌預防高血壓提供了清晰的機制證據。
04開啟膳食干預新思路
研究表明,乳源益生菌M8和M9能夠通過調控腸道菌群及代謝產物,有效降低高果糖誘導的小鼠血壓,為膳食干預高血壓提供新思路。
不同菌株在調控菌群與代謝通路上各有側重,但最終均形成血壓保護效應。
這一發現提示,將益生菌納入日常膳食補充,可能成為輔助血壓管理的安全選擇,為人類干預高血壓提供替代策略。
同時,未來可探索益生菌組合療法及人群臨床試驗,以驗證其在實際健康管理中的潛力和適用性。
注明參考文獻
Probiotics Bifidobacterium lactis M8 and Lactobacillus rhamnosus M9 prevent high blood pressure via modulating the gut microbiota composition and host metabolic products
Yong Zhang,Tingting Zheng,Heping Zhang……
https://doi.org/10.1128/msystems.00331-23
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