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間歇性斷食透過改變腸道微生物群來降低血壓

間歇性斷食透過改變腸道微生物群來降低血壓
  • 腸道菌叢失調在高血壓中發揮重要作用,這可以透過間歇性禁食來調節。

  • 間歇性斷食可以透過重塑動物模型腸道微生物群的組成來降低高血壓。

  • 在這項研究中,與未禁食的高血壓大鼠相比,每隔一天禁食的大鼠血壓顯著降低。

本文發表在貝勒醫學院新聞:

美國近一半的成年人患有高血壓,這種疾病會增加心臟病和中風的風險,而心臟病和中風是美國的主要原因

貝勒醫學院的David J. Durgan 博士和他的同事致力於更好地了解高血壓,特別是新出現的證據表明腸道微生物群的破壞(稱為腸道菌群失調)可能對血壓產生不利影響。

durgan 說:「我們實驗室先前的研究表明,高血壓動物模型(例如 SHRSP(自發性高血壓、中風傾向大鼠)模型)中的腸道微生物群組成與血壓正常的動物不同。」貝勒大學麻醉學助理教授。

研究人員還表明,將高血壓動物的失調腸道微生物群移植到血壓正常(血壓健康)的動物中會導致接受者罹患高血壓。

「這一結果告訴我們,腸道菌叢失調不僅是高血壓的結果,而且實際上與高血壓的發生有關,」杜根說。 「這項基礎工作導致了目前的研究,我們提出回答兩個問題。第一,我們能否操縱失調的微生物群來預防或緩解高血壓?第二,腸道微生物如何影響動物的血壓?”

控制腸道微生物群可以調節血壓嗎?

為了回答第一個問題,杜根和他的同事借鑒了先前的研究表明,禁食既是腸道微生物群組成的主要驅動因素之一,也是有益心血管效應的促進者。 然而,這些研究並未提供微生物群與血壓之間關聯的證據。

研究人員利用自發性高血壓和正常大鼠的 SHRSP 模型,建立了兩組。 一組使用 SHRSP 和正常大鼠,每隔一天餵食一次,而另一組(稱為對照組)使用 SHRSP 和正常大鼠,食物供應不受限制。

實驗開始九週後,研究人員觀察到,正如預期的那樣,與正常對照組大鼠相比,SHRSP 對照組大鼠的血壓更高。 有趣的是,在每隔一天禁食的組別中,與未禁食的 SHRSP 大鼠相比,SHRSP 大鼠的血壓顯著降低。

「接下來,我們研究了在禁食的 SHRSP 大鼠中觀察到的微生物群是否與血壓降低有關,」杜根說。

研究人員將禁食或不受限制餵養的老鼠的微生物群移植到無菌老鼠體內,這些老鼠本身沒有微生物群。

Durgan 和他的同事們興奮地發現,接受正常餵養的SHRSP 大鼠微生物群的無菌大鼠的血壓高於接受正常對照大鼠微生物群的無菌大鼠,就像它們相應的微生物群供體一樣。

「特別有趣的是,接受禁食 SHRSP 大鼠微生物群的無菌大鼠的血壓顯著低於接受 SHRSP 對照大鼠微生物群的大鼠,」Durgan 說。 “這些結果表明,禁食引起的微生物群的改變足以介導間歇性禁食的降血壓作用。”

微生物群如何調節血壓

團隊繼續研究專案的第二個問題。 腸道菌叢如何調節血壓?

「我們應用了微生物群的全基因組鳥槍序列分析以及血漿和胃腸道腔內容物的非靶向代謝組學分析。在我們觀察到的變化中,膽汁酸代謝產物的變化作為血壓調節的潛在介質脫穎而出,」杜根說。

研究小組發現,正常餵食的 SHRSP 高血壓動物的循環膽汁酸低於血壓正常的動物。 另一方面,遵循間歇餵食計畫的 SHRSP 動物循環中有更多的膽汁酸。

「支持這項發現的是,我們發現給動物補充膽酸(一種初級膽汁酸)也能顯著降低 SHRSP 高血壓模型中的血壓,」Durgan 說。

總而言之,該研究首次表明,間歇性禁食可以透過重塑動物模型中腸道微生物群的組成來降低高血壓。 這項工作還提供了證據,表明腸道菌叢失調會透過改變膽汁酸訊號傳導而導致高血壓。

杜根說:“這項研究對於了解禁食可以通過微生物群控制對宿主產生影響非常重要。” 「這是一個很有吸引力的想法,因為它可能具有臨床應用的潛力。腸道微生物群中的許多細菌都參與了化合物的產生,這些化合物已被證明在進入循環系統時具有有益的作用,並有助於調節腸道菌群。” “禁食計劃有一天可以幫助調節腸道微生物群的活動,從而自然地提供健康益處。”

這項研究發表於 流通研究 2021 年 2 月。



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