健康的肠道微生物组（即肠道菌群）是一个相对稳定的生态系统，但抗生素、感染、饮食或生活方式的重大改变（如间歇性禁食），都可能导致这一生态系统发生短暂或持久的变化。已有研究表明，肠道菌群的病理变化，即肠道失调，可能是导致高血压的潜在因素，而预防菌群失调可以缓解甚至逆转高血压。然而目前还缺乏防止菌群失调的转化机制及其与高血压相关机制的理解。近日，发表在《Nature Communications》上的一项研究首次通过结合肠道微生物组分析和深度免疫表型研究的多组学方法揭示了生活方式改变与禁食治疗相结合对代谢综合征患者的影响，表明禁食对宿主及其微生物组的影响无处不在。该研究强调禁食后转向健康饮食，可以作为高血压和代谢综合征患者有希望的非药物干预手段。（详情阅读：《自然通讯》：节食 禁食或是减肥和降血压的更有效策略）北京时间4月30日，发表在美国心脏协会旗下期刊《Circulation Research》（IF=14.5）上的一项研究中，来自美国贝勒医学院David Durgan实验室的研究团队通过高血压模型动物实验又发现了新的证据，证明肠道菌群失调会对血压造成不利的影响；但间歇性禁食策略可以显著降低血压。Durgan实验室长期致力于肠道菌群在心血管疾病中的作用以及如何影响高血压方面的研究工作。该实验室先前的研究表明，自发性高血压易卒中（SHRSP）大鼠模型中肠道菌群的组成与血压正常的动物不同。将高血压动物不健康的肠道菌群移植到血压正常的动物体内，会导致受体动物患上高血压。
该研究结论告诉我们，肠道菌群失调不仅是高血压的结果，而且也是导致高血压的原因之一。在这项新研究中，该团队又提出了新的问题。首先，能否操纵不健康的肠道菌群来预防或缓解高血压？其次，肠道菌群如何影响动物血压以及控制肠道菌群能否调节血压？为了回答第一个问题，研究人员利用了先前的一项研究。该研究表明禁食策略既是肠道菌群组成的主要驱动因素之一，也是有益心血管健康的促进因素。众所周知，高血压也是心血管疾病的一个主要可预防的风险因素。然而，该研究并没有提供肠道菌群与血压之间联系的证据。为此，研究人员首先研究了间歇性禁食（IF）对改变肠道菌群和降低血压的效果。他们利用自发性高血压易卒中（SHRSP）大鼠和正常大鼠进行了两组实验。其中一组是每隔一天喂食一次（隔日禁食）；另一组作为对照组，食物供应不受限制。实验9周后，研究人员发现，正如预期的那样，与正常对照组大鼠相比，SHRSP大鼠血压更高。然而，有意思的事情发生了，与没有隔日禁食的SHRSP大鼠相比，隔日禁食组中的SHRSP大鼠血压显著降低。这表明，同为高血压动物，在间歇性禁食后，降压效果立竿见影。
接下来，研究人员利用多组学方法检查了微生物影响的代谢物，这些代谢物可能与肠道菌群和宿主血压调节之间存在联系。他们将两组大鼠体内的肠道菌群移植到无菌大鼠体内（体内没有微生物组）。通过无菌移植研究发现，与移植对照组正常大鼠菌群的无菌大鼠相比，移植正常喂养的SHRSP大鼠菌群的无菌大鼠的血压更高。然而，当无菌大鼠被移植了来自隔日禁食组SHRSP大鼠的肠道菌群后，其血压明显低于移植对照组大鼠菌群的无菌大鼠。这些结果表明，肠道菌群的变化足以介导间歇性禁食的降压效果。
为此，研究人员利用微生物组的全基因组鸟枪法测序分析，以及对血浆和胃肠道内容物的非靶向代谢组学分析。结果显示，胆汁酸代谢是调节血压的一个潜在媒介。研究人员发现，正常喂养的高血压动物的循环胆汁酸低于正常血压动物；而在间歇性禁食喂养期间，高血压动物血液循环中的胆汁酸更多。为了验证这一结论，研究人员给SHRSP大鼠补充了胆汁酸或激活G蛋白偶联胆汁酸受体（TGR5）后发现，动物的血压显著降低。综上所述，这项研究首次表明，间歇性禁食可以通过重塑动物模型中的肠道菌群的组成而有利于血压降低。该研究还提供了证据，证明肠道菌群失调通过改变胆汁酸信号而导致高血压。研究通讯作者、贝勒医学院麻醉学助理教授David Durgan说：“这项研究非常重要，它让我们了解了禁食可以通过操纵肠道微生物组而对宿主产生影响。这是一个非常有吸引力的想法，因为它具有潜在的临床价值。肠道菌群中的许多细菌参与了化合物的产生，这些化合物已被证明进入循环后有助于调节宿主的生理功能。间歇性禁食有助于调节肠道菌群，从而提供自然的健康益处。”
论文链接：
https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCRESAHA.120.318155
