从实验室到临床:肠道微生物群对心血管和胰腺疾病的影响
在现代医学中,饮食与健康之间的关系越来越受到重视。特别是西方饮食模式,其高饱和脂肪、高盐、高糖及加工食品的消费,与慢性代谢炎症有着密切联系。本文将探讨促炎食物、肠道微生物群与心血管和胰腺疾病之间的关联,并分析其潜在机制。
一、促炎食物与肠道微生物群
西方饮食中高脂肪、高盐、高糖的摄入,不仅影响着人体的代谢健康,还与肠道微生物群的失衡有关。肠道微生物群是人体肠道内的一个复杂生态系统,其代谢活动能够产生多种影响宿主健康的物质。其中,三甲胺-N-氧化物(TMAO)是近年来研究的热点,它与多种疾病的发生发展密切相关。
二、心血管疾病与TMAO的关系
心血管疾病(CVD)与TMAO之间的联系日益受到医学界的关注。TMAO是一种由肠道微生物群从动物产品中富含的胆碱、甜菜碱和肉碱转化而来的化合物。研究表明,TMAO水平与多种疾病的发展有关,包括癌症、神经疾病、代谢综合征和CVD。TMAO被认为通过促进血小板聚集、加剧血管炎症以及促进动脉粥样硬化斑块形成来增加CVD的风险。此外,临床试验和动物实验均显示,使用益生菌可以降低TMAO水平,并改善心血管事件的预后,如减小心肌梗死面积、降低心力衰竭和心脏重构的风险,以及通过减少炎症生物标志物和调节肾素-血管紧张素-醛固酮系统来降低血压。这些发现为开发新的预防和治疗CVD的策略提供了潜在的靶点。
三、胰腺疾病与TMAO的关系
近年来,研究揭示了肠道微生物群与胰腺炎之间的密切联系,特别是TMAO在其中的作用。在急性胰腺炎中,TMAO水平降低,其可能通过诱导胰腺腺泡细胞凋亡,激活氧化应激和调节内质网应激相关途径,对高脂血症引起的早期急性胰腺炎产生影响。此外,TMAO还通过Toll样受体介导的炎症效应加剧胰腺细胞损伤。然而,在胰腺癌中,TMAO的角色尚存争议。一些研究表明,胰腺癌患者血清中TMAO水平较低,而TMAO可能通过改变肿瘤微环境,增强效应T细胞的活化,减少胰腺导管腺癌的负担。这些发现强调了TMAO在胰腺疾病中的潜在作用,为未来的临床治疗提供了新的视角。
TMAO与CVD或胰腺疾病之间关系的机制。“?”意味着数据是矛盾的,目前无法得出结论。
TMA,三甲胺;NF,核因子
四、促炎食物与胰腺疾病的关系
根据Guo等人的元分析,具有高炎症特征的饮食习惯,即高膳食炎症指数(DII),可能显著增加个体患胰腺癌的风险。具体来说,在最高DII类别的个体中,胰腺癌的风险增加了45%,相对风险(RR)为1.45(95% CI: 1.11–1.90)。此外,DII评分每增加1个单位,胰腺癌风险就会增加8%,RR为1.08(95% CI: 1.002–1.166)。
这项研究的重要性在于,它提供了定量的证据,表明特定的饮食模式与胰腺癌风险的增加有关。这为医生在临床实践中提供了一个可操作的参数,即可通过评估患者的DII评分来识别胰腺癌的高风险人群。此外,这项研究强调了通过调整饮食模式来降低胰腺癌风险的潜在可能性,为预防策略提供了方向。
在临床实践中,医生可以建议患者减少促炎食物的摄入,比如减少红肉和加工肉制品的消费,转而增加抗炎食物的摄入,如富含纤维、omega-3脂肪酸和抗氧化剂的食物。这种饮食调整可能有助于降低胰腺癌的风险,并可能对其他炎症相关疾病产生积极影响。
食物与胰腺疾病和心血管疾病之间关系的总结。
LPS,脂多糖
五、促炎食物与CVD的关系
研究表明,促炎饮食与多种心血管病风险因素的增加有关,这些风险因素包括糖尿病、血脂异常、代谢综合征以及心血管和代谢疾病的死亡率。
地中海饮食模式,因其对心血管健康的积极影响而受到推崇。在著名的Lyon Diet Heart Study中,地中海式饮食与对照组相比,显著降低了复发心脏病的风险,以及总体死亡率。此外,Estruch等人的研究进一步证实,地中海饮食补充特级初榨橄榄油或坚果可以降低主要心血管事件的发生。
除了特定的饮食模式,某些特定的饮食成分也与心血管健康相关。例如,一项横断面研究中,Namazi等人发现,促炎饮食(由DII指数确定)与2型糖尿病(T2DM)的风险增加有关。Aslani等人的系统评价也显示,最高DII得分类别的个体心血管和代谢疾病死亡率的风险增加了29%。
此外,Shah等人的研究显示,与美国心脏协会推荐的饮食相比,纯素饮食能显著降低冠状动脉疾病患者的高敏C反应蛋白水平。这些发现提示,通过调整饮食模式和成分,可能有助于降低心血管病的风险,并改善患者的心血管健康。
六、促炎食物的作用机制
促炎食物的作用机制关系到如何通过饮食干预来预防和治疗疾病。促炎饮食通过多种途径影响健康,尤其是它与肠道微生物群发生相互作用,进而影响宿主的生理过程。
首先,促炎食物会增加肠道通透性,导致“肠漏”现象,这使得肠道内的内毒素(如脂多糖)能够进入血液循环,触发免疫反应。这种免疫反应通过激活Toll样受体4(TLR-4)和核因子κB(NF-κB)等炎症通路,导致系统性炎症。
其次,某些常量营养素,如精制碳水化合物和反式脂肪,与炎症细胞因子水平的增加和氧化应激的增强直接相关。这些食物的摄入与炎症转录因子活性的提高有关,这些转录因子与活性氧(ROS)的增加相关,进而导致炎症细胞因子如IL-18、IL-6和TNF-α的循环水平升高。
此外,短链脂肪酸和胆汁酸等肠道微生物群代谢产物在能量调节、脂质代谢、葡萄糖稳态、肠道炎症和血压调节中发挥作用。慢性炎症通过促进内皮功能障碍、促炎细胞因子的产生和氧化应激的增加,影响多种疾病的发生和发展。
结论
综上所述,促炎食物与肠道微生物群的失衡,尤其是TMAO水平的升高,与心血管和胰腺疾病的发生发展密切相关。医生在临床实践中,应重视饮食模式对患者健康的影响,推广抗炎食物的摄入,以降低疾病风险。
参考文献
【1】Chen B, Patel S, Bao L, Nadeem D, Krittanawong C. Pro-Inflammatory Food, Gut Microbiota, and Cardiovascular and Pancreatic Diseases. Biomolecules. 2024 Feb 10;14(2):210. doi: 10.3390/biom14020210.
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