禁食通过重塑肠道微生物群来降低血压

在美国，近一半的成年人患有高血压，这增加了心脏病和中风的风险，这是美国人死亡的主要原因。

在贝勒医学院(Baylor College of Medicine)，大卫·j·杜根(David J. Durgan)博士和他的同事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(即肠道失调)的破坏可能对血压产生不利影响。

“我们实验室之前的研究已经表明，高血压动物模型，如SHRSP(自发性高血压中风易发大鼠)模型中的肠道微生物群的组成与患有高血压的动物不同正常的血压贝勒学院麻醉学助理教授杜根说。

研究人员还表明，将不良肠道菌群从高血压动物移植到正常(有健康的血压)会导致受体发育高血压。

“这一结果告诉我们，肠道失调不仅是高血压的结果，而且实际上是导致高血压的原因之一，”杜根说。“这一基础工作导致了目前的研究，我们提出了两个问题。首先，我们能否操纵不良微生物群来预防或缓解高血压?第二，肠道微生物是如何影响动物血压的?”

控制肠道微生物群能调节血压吗?

为了回答第一个问题，Durgan和他的同事们利用了之前的研究，该研究表明禁食既是肠道微生物群组成的主要驱动因素之一，也是有益心血管影响的促进因素。然而，这些研究并没有提供微生物群和血压之间联系的证据。

使用SHRSP模型的自发性高血压和正常老鼠，研究人员设置了两组。其中一组是每隔一天喂食一次SHRSP和正常大鼠，而另一组称为控制组，喂食SHRSP和正常大鼠，食物供应不受限制。

实验开始9周后，研究人员发现，不出所料，SHRSP对照组的大鼠比正常对照组的大鼠血压更高。有趣的是，在每隔一天禁食一次的一组中，与没有禁食的大鼠相比，SHRSP大鼠的血压显著降低。

Durgan说:“接下来，我们研究了在禁食的SHRSP老鼠身上观察到的血压降低是否与微生物群有关。”

研究人员将禁食或不受限制进食的老鼠体内的微生物群移植到无菌老鼠体内，无菌老鼠本身没有微生物群。

Durgan和他的同事们很兴奋地看到，无菌大鼠接受了正常喂养的SHRSP大鼠的微生物群，其血压高于无菌大鼠接受了正常对照大鼠的微生物群，就像相应的微生物群供体一样。

“特别有趣的是，从禁食的SHRSP大鼠中接受微生物群的无菌大鼠显着降低了比从SHRSP对照大鼠接受微生物群的大鼠的血压，”Durgan说。“这些结果表明，通过禁食引起的微生物群的改变足以介导间歇性禁食的血压降低效果。”

微生物群是如何调节血压的

该团队继续研究他们项目的第二个问题。肠道微生物群是如何调节血压的?

“我们应用了微生物群的全基因组散弹枪序列分析，以及血浆和胃肠道管腔内容的非靶向代谢组学分析。在我们观察到的变化中，胆汁酸代谢产物的改变是可能的中介血压力规定,”Durgan说。

研究小组发现，正常喂养的SHRSP高血压动物血液循环中的胆汁酸比正常喂养的动物要低。另一方面，遵循间歇性喂养时间表的SHRSP动物在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(一种主要胆汁酸)也显著减少了血压在高血压的SHRSP模型中，“Durgan说。

综上所述，这项研究首次表明，间歇性禁食可以通过改变动物模型中的肠道微生物群组成，从而有利于降低高血压。这项研究也提供了证据表明肠道失调有助于高血压通过改变胆汁酸信号。

杜根说:“这项研究很重要，我们要了解禁食可以通过操纵微生物群对宿主产生影响。”“这是一个有吸引力的想法，因为它有潜在的临床应用。肠道里的很多细菌微生物群参与化合物的生产，这些化合物已被证明具有有益的作用，因为它们进入循环，并有助于调节宿主的生理。有朝一日，禁食计划可能有助于调节肠道微生物群的活动，从而自然地提供健康益处。”

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