鄭醫師的部落格

在貝勒醫學院，David J. Durgan博士和他的同事致力於更深入地了解高血壓，特別是新出現的證據發現，破壞腸道菌群（ gut dysbiosis，稱為腸道菌叢失衡）可能會對血壓產生不利影響。

“我們實驗室的先前研究證實，高血壓動物模型（例如SHRSP（spontaneously hypertensive stroke-prone rat，自發性高血壓中風易發大鼠）模型）中腸道菌群的組成與血壓正常的動物不同。” Durgan說，他是貝勒麻醉學助理教授。

研究人員還發現，將來自高血壓動物的不良生物腸道菌群移植到血壓正常（具有健康的血壓）中的腸道會導致高血壓。

Durgan說：“這一結果告訴我們，腸道菌叢失衡不僅是高血壓的結果，而且實際上是導致高血壓的原因。” “這項基礎工作導致了目前的研究，我們提出了兩個問題的答案。首先，我們可以操縱有害生物菌群來預防或緩解高血壓嗎？其次，腸道微生物如何影響動物的血壓？”

腸道菌群可以調節血壓嗎？

為了回答第一個問題，Durgan和他的同事利用以前的研究發現，禁食既是腸道菌群組成的主要驅動力之一，又是有益心血管作用的促進劑。但是，這些研究尚未提供將微生物菌叢與血壓聯繫起來的證據。

研究人員使用自發性高血壓和正常大鼠的SHRSP模型，建立了兩組。第一組每兩天餵一次SHRSP和正常大鼠，另一組稱為對照，每天餵SHRSP和正常大鼠，食物供應不受限制。

實驗開始後九週，研究人員觀察到，與正常對照組相比，SHRSP對照組的大鼠血壓更高。有趣的是，在隔日禁食的組中，與未禁食的SHRSP大鼠相比，SHRSP大鼠的血壓顯著降低。

Durgan說：“接下來，我們調查了微生物菌叢是否與禁食的SHRSP大鼠的血壓降低有關。”

研究人員將沒有禁食或禁食的老鼠的微生物菌叢移植到沒有自己的微生物菌叢的無菌大鼠腸道中。

Durgan和他的同事們興奮地看到，接受正常餵養SHRSP大鼠微生物的無菌大鼠的血壓要高於接受正常對照大鼠微生物的無菌大鼠，就像它們的相應微生物菌叢供應者一樣。

Durgan說：“特別有趣的是，從隔日禁食組SHRSP大鼠中接受微生物菌叢的無菌大鼠的血壓明顯低於從SHRSP對照大鼠中獲得微生物菌叢的大鼠的血壓。” “這些結果證實，禁食引起的微生物菌叢改變足以干預間歇性禁食的降血壓作用。”

微生物群如何調節血壓

該團隊著手調查他們項目的第二個問題。腸道菌叢如何調節血壓？

“我們對微生物菌叢進行了全基因體散彈序列分析( whole genome shotgun sequence analysis) ，以及血漿和胃腸道腔內物質含量的非靶向代謝體學分析。在觀察到的變化中，膽汁酸代謝產物的改變是血壓調節的潛在介質，” 。

該小組發現，正常餵養的SHRSP高血壓動物的循環膽汁酸濃度低於正常血壓的動物。另一方面，遵循間歇性斷食餵養計劃的SHRSP動物的循環中有更多的膽汁酸。

Durgan說：“支持這一發現的是，我們發現在動物的肝臟中加入膽汁酸也能顯著降低高血壓大鼠的血壓。”

綜合兩邊發現，這項研究首次證實，通過重塑動物模型中腸道菌叢的組成，間歇性禁食可以降低高血壓。這項研究還提供了證據，證明腸道菌叢失衡會通過改變膽汁酸信號傳導而導致高血壓。

Durgan說：“這項研究對於了解禁食可以透過微生物菌叢改變對宿主產生影響非常重要。” “這是一個有吸引力的想法，因為它可能具有臨床應用價值。腸道菌叢中的許多細菌都參與化合物的生產，這些化合物被證明是有益的，因為它們進入循環系統並有助於調節細菌的生長及宿主的生理。禁食有一天可望幫助調節腸道菌群的活動，從而自然地提供健康益處。”

參考文獻:

 Huanan Shi, Bojun Zhang, Taylor Abo-Hamzy, James W Nelson, Chandra Shekar R Ambati, Joseph F Petrosino, Robert M Bryan, Jr., David J Durgan. Restructuring the Gut Microbiota by Intermittent Fasting Lowers Blood Pressure. Circulation Research, 2021; DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.120.318155