孟慶義
近來研究發(fā)現(xiàn),人體內(nèi)部的生態(tài)系統(tǒng)-腸道微生物在代謝疾病中的潛在作用已被揭示,特別是在心血管疾病方面。腸道菌群之前多被認(rèn)為主要參與維持消化道的良性平衡、抵御外源微生物的侵襲,但越來越多的研究傾向于關(guān)注腸道與其它疾病發(fā)生發(fā)展之間的聯(lián)系,其中腸道菌群與高血壓病發(fā)生的關(guān)系備受關(guān)注,故高血壓病患者,應(yīng)關(guān)注自己的腸道菌群健康!
人體微生物組指寄居在人體的全部微生物的總和,由微生物組與人體生存環(huán)境相結(jié)合形成,分布于人體皮膚、胃腸道、陰道、肺和口腔等不同部位。一個正常成人體內(nèi),腸道細(xì)菌總重量可達(dá)1.0~1.5kg,人體腸道中棲息著500~1000種細(xì)菌,被稱為人體的“第二基因組”。
研究發(fā)現(xiàn)腸道菌群中厚壁菌和擬桿菌占了腸道菌群數(shù)量的98%以上。厚壁菌中球形梭菌亞群和柔嫩梭菌亞群占比過半,主要幫助宿主從膳食中吸收能量。擬桿菌具有碳水化合物發(fā)酵,參與多糖代謝、膽汁酸和類固醇代謝,維持腸道正常生理等諸多功能。
腸道菌群在維持全身和腸道免疫系統(tǒng)中起著重要的作用,其菌群的數(shù)量和組成隨著宿主的年齡、飲食、生活方式和疾病狀態(tài)而改變。尤為重要的是,腸道菌群的變化還和慢性炎癥等疾病有密切關(guān)系,例如,哮喘、過敏、炎性腸病和感染性疾病等;故有學(xué)者認(rèn)為幾乎所有非遺傳性疾病均和腸道菌群相關(guān)。
早在2015年,Yang等發(fā)表在高血壓雜志的研究表明,腸道菌群失調(diào)是高血壓的危險因素;將高血壓大鼠的糞便菌群移植到正常大鼠體內(nèi),結(jié)果正常大鼠的血壓也開始升高。自發(fā)性高血壓大鼠與健康對照組相比,腸道菌群多樣性降低,分泌乳酸的菌群顯著增加,而產(chǎn)酪酸菌數(shù)量顯著減少。其它一些實驗研究也顯示,實驗動物的血壓水平主要與腸道菌群豐富性、多樣性的改變,不同菌群間比例改變,不同類別菌種的失調(diào)相關(guān)。無論是對自發(fā)性高血壓大鼠腸道菌群的觀察,還是在長期血管緊張素Ⅱ輸注的大鼠模型中,均發(fā)現(xiàn)腸道菌群的數(shù)量、豐度和均勻分布程度明顯降低,厚壁菌門和擬桿菌門的比值顯著增加,產(chǎn)生酯類和丁酸的菌群顯著減少,分泌乳酸的菌群顯著增加,出現(xiàn)菌群失調(diào)的狀態(tài)。通過對比高血壓人群與正常血壓人群的腸道菌群結(jié)構(gòu)差異,或不同高血壓分型之間的菌群差異,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了與高血壓相關(guān)聯(lián)的優(yōu)勢菌群,明確了腸道菌群失調(diào)與人類高血壓具有確定的相關(guān)性。
中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院蔡軍等學(xué)者,對41例健康對照組,56例高血壓前期患者,99例原發(fā)性高血壓患者進(jìn)行了全面的宏基因組和代謝組學(xué)分析,并將患者的糞便微生物移植到無菌小鼠體內(nèi)來進(jìn)一步觀察腸道菌群的影響。
研究結(jié)果表明,(1)與健康對照組相比,高血壓患者腸道微生物基因數(shù)量比對照組少,微生物豐富度和多樣性顯著降低,高血壓組具有更多比例的普氏腸型,即高血壓病患者腸菌少,普氏腸型細(xì)菌多。
(2)通過檢測腸道微生物的組成,發(fā)現(xiàn)腸道中普氏和克氏菌,在高血壓前期和高血壓組中顯著增多;且高血壓前期組已經(jīng)開始表現(xiàn)出與高血壓組類似的微生物組特征,這提示腸道菌群的改變可能早于高血壓癥的出現(xiàn)。
(3)既然高血壓前期已經(jīng)出現(xiàn)了微生物的異常,檢測一下腸道菌群的構(gòu)成可以提前知道高血壓的風(fēng)險;采用基于微生物群和代謝物的疾病分類數(shù)據(jù)模型,和基于機(jī)器學(xué)習(xí)的人工智能模型對試驗中的人群進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)可以準(zhǔn)確地區(qū)分高血壓前期和高血壓個體。
(4)通過分離高血壓患者腸道菌群,然后把它們喂給無菌小鼠,非常有意思的是,發(fā)現(xiàn)移植高血壓患者糞便小鼠的血壓,與移植正常人糞便的小鼠相比,確實明顯升高了。這提示腸道中寄居的微生物群落在高血壓發(fā)病中扮演著重要角色。
血壓平衡的形成機(jī)理十分復(fù)雜,是由多種不同的機(jī)制共同控制,近來的研究發(fā)現(xiàn),高血壓和腸道菌群之間有著緊密的聯(lián)系。
(1)膳食-微生物-炎癥反應(yīng)軸:膳食誘導(dǎo)腸道菌群數(shù)量和比例的改變,增加機(jī)會致病菌的致病可能,消耗腸屏障保護(hù)細(xì)菌的數(shù)量,影響腸上皮細(xì)胞基因表達(dá),導(dǎo)致腸道通透性增加,使得進(jìn)入血液的內(nèi)毒素增加,引發(fā)慢性炎癥反應(yīng)。
(2)通過影響血糖、血脂代謝和肥胖等高血壓危險因素而影響血壓:代謝紊亂是高血壓發(fā)病的危險因素之一,腸道菌群具有產(chǎn)生膽固醇氧化酶、抑制肝脂肪合成酶的活性、影響膽鹽的肝腸循環(huán)的作用,而膽固醇的代謝又影響著動脈粥樣硬化的水平,后者與高血壓的進(jìn)展具有協(xié)同作用。
(3)通過釋放調(diào)控活性肽、短鏈脂肪酸、氧化三甲胺等代謝產(chǎn)物影響血壓水平:腸道菌群通過胞外蛋白酶、肽酶(羧肽酶、氨肽酶)的水解作用,釋放食物蛋白如乳蛋白中具有降壓活性的肽片段。短鏈脂肪酸是腸道菌群的主要代謝產(chǎn)物之一,以短鏈脂肪酸為主的腸道菌群代謝產(chǎn)物通過嗅覺受體78和G蛋白偶聯(lián)受體孤兒型調(diào)控血壓。膳食中卵磷脂代謝產(chǎn)生的氧化三甲胺、膽堿、甜菜堿可預(yù)測心血管病風(fēng)險,但其代謝必須依賴腸道菌群參與。
(4)微生物-免疫軸參與血壓調(diào)節(jié):利用免疫干預(yù)的動物模型如Toll樣受體缺陷小鼠進(jìn)行的研究提示,血壓升高、血管功能障礙、低度炎性狀態(tài),與腸道菌群失衡狀態(tài)有關(guān)。
腸道菌群對于維持腸道穩(wěn)態(tài)的功能,主要是保證腸道內(nèi)菌群固有結(jié)構(gòu),參與機(jī)體重要的生理代謝活動,如擬桿菌門細(xì)菌產(chǎn)生短鏈脂肪酸、乙酸和丙酸;厚壁菌門成員產(chǎn)生大量丁酸;而包括乙酸、丙酸、丁酸在內(nèi)的短鏈脂肪酸家族可促進(jìn)血管擴(kuò)張,直接參與降壓。
臨床上通過研究難治性高血壓與非難治性高血壓患者的糞便樣本,研究顯示梭菌屬是與難治性高血壓相關(guān)聯(lián)的優(yōu)勢菌,是難治性高血壓可能的影響因素。曾有學(xué)者采用廣譜抗生素,如萬古霉素、利福平和左氧氟沙星,協(xié)助治療難治性高血壓,并獲得成功,說明通過改善腸道菌群,可能實現(xiàn)血壓降低,具有潛在的臨床應(yīng)用價值。
腸道菌群與膳食結(jié)構(gòu)關(guān)系密切,攝入高膳食纖維膳食(包括得舒飲食法)可以直接改變腸道內(nèi)固有菌群的結(jié)構(gòu),影響某些腸道菌群的代謝,改善宿主的代謝狀況。在高纖維膳食的動物模型實驗中,高纖維膳食可通過增加擬桿菌的數(shù)量及產(chǎn)生乙酸酯的腸菌數(shù)量,改變厚壁菌和擬桿菌的比值,增加腸道菌群產(chǎn)生乙酸酯,發(fā)揮其降壓作用。
腸道菌群的健康首先是膳食纖維;也就是說腸道菌群健康,維持內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定,需要一個重要的東西,就是人體第七大營養(yǎng)素-膳食纖維。研究表明:當(dāng)攝入的膳食纖維接觸腸道時,腸道菌群以此為食,并釋放它們的脂肪酸信號;當(dāng)所有被消耗的營養(yǎng)物質(zhì)充斥在血液循環(huán)中時,這種脂肪酸信號就會激活能降低血壓的物質(zhì)(Gpr41)。
膳食纖維就是谷物蔬菜中不易被消化的纖維部分,人的消化酶根本就沒辦法消化吸收它,但是它的攝入有益于腸道細(xì)菌的生長。而現(xiàn)代人的膳食纖維攝入量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,遠(yuǎn)古時,人類每天膳食纖維的攝入量是200到400克,而現(xiàn)在發(fā)達(dá)國家和發(fā)達(dá)城市,平均一天最多只吃進(jìn)去15克的膳食纖維,所以要在日常飲食中補(bǔ)充一定量的膳食纖維。
根據(jù)美國國家衛(wèi)生院發(fā)表的研究報告,建議高血壓患者采用降血壓的得舒飲食法(DASH Diet,Dietary Approaches to Stop Hypertension)來輔助控制血壓。得舒飲食法的主要特點是高鉀、高鈣、高鎂、高磷及高膳食纖維,可通過增加不飽和脂肪酸的攝取,減少飽和脂肪酸的累積,影響腸道菌群健康等機(jī)制,達(dá)到降低血壓的目的;需強(qiáng)調(diào)的是因為得舒飲食是高磷及高鉀的攝取,第3期、第4期慢性腎衰竭的病人不宜使用。
得舒飲食強(qiáng)調(diào)多種天然食物營養(yǎng)素的攝取和搭配,避免加工食品以及油炸物的攝取,并通過補(bǔ)充富含鉀、鎂、膳食纖維的蔬菜水果,來對抗鈉離子,以改善身體對鹽的敏感度,并能阻止單糖快速吸收,進(jìn)而改善胰島素抗性,借此達(dá)到控制血壓的目的。
其食譜特點是:
(1)多吃蔬果、奶類、大豆
具體推薦:餐餐有蔬菜,天天有水果,成人蔬菜每天吃300~500克,深色蔬菜(富含鎂、鉀和各種生物活性成分)占到1/2以上。水果每天吃200~350克;每天喝300毫升牛奶,血脂異?;蛐枰獪p肥的人可以選擇低脂奶。
(2)食物多樣,谷類為主
具體推薦:一日三餐至少一餐含全谷和雜豆,每天谷類200~300克,全谷物和雜豆占1/3,比如在大米中加入糙米、燕麥、小米、紅小豆熬成雜糧粥。