【摘要】肠道菌群即存在于人体肠道内的大量微生物群落,这些微生物能够将食物中的营养转化为多种具有生理功能的生物活性物质,进而为机体提供能量,将会直接影响人体的营养吸收和肠道健康。中药具有整体性、多靶点等特点,能更好地调节肠道微生态,促进机体脂质代谢,调节机体免疫炎症反应,对心血管疾病的预防和诊治具有积极影响。因此,本文将分别从肠道菌群对心血管疾病的影响机制,肠道菌群与心血管疾病的关系及中药调节肠道菌群对治疗心血管疾病的作用等方面进行阐述,为心血管疾病的中药治疗提供新的方向。
【关键词】心血管疾病 ; 中药 ; 肠道菌群
【中图分类号】R541 【文献标识码】A 【文章编号】2096-3718.2024.14.0131.04
DOI:10.3969/j.issn.2096-3718.2024.14.042
随着人口老龄化的加剧和人们生活方式的转变,以高血压、冠心病等为代表的心血管疾病已逐渐成为严重威胁人类生命健康的首要病因。心血管疾病主要包括心律失常、心绞痛、高脂血症、心肌炎、心力衰竭等,涉及范围较广,发病机制复杂且各疾病之间可相互影响,患者发生休克和死亡的风险较高。因此,采取及时有效的干预措施,防止心血管疾病发生发展,降低发病率和死亡率,提高患者预后是临床亟待解决的难题。肠道菌群是指存在于人体胃肠道内的微生物群,可产生机体所需的多种消化酶和维生素,参与机体内营养物质吸收代谢和免疫调节,促进短链脂肪酸生成,干扰毒素吸收,抑制肠道内炎症反应,与心血管疾病的发生与进展也有着密切的关系[1]。通过解析肠道菌群的结构与功能,分析相关的代谢产物,可以为早期诊断心血管疾病提供积极的帮助,还能够为确定治疗靶点提供重要支持。中医认为,造成心血管疾病的主要原因在于心肾不交、心肺气阻、心脾两虚、心肝郁滞等,致使水饮凌心、痰迷心窍,淤血堵塞心脏或心包的血脉,心脏元气受损,不能发挥心脏应有功能。中医药具有活血、化痰、解毒、通络、益气等功效,能够在改善内皮功能、血小板活化、缺血再灌注、缺血预适应、左室重构、血管重构、血管新生及微循环等方面治疗心血管疾病。近年来,中药治疗在心血管疾病防治领域的临床应用日益广泛,具有不良反应较少、作用靶点多等优点,且中药多通过用水煎服的方式给药,治疗周期相对较长,在肠道内停留的时间较长。研究表明,中药治疗可通过调节肠道菌群平衡,促进机体免疫调节,保护肠道屏障功能,进而起到控制心血管疾病进展的作用[2]。基于此,本文旨在对肠道菌群对心血管疾病的影响机制,肠道菌群与心血管疾病的关系及中药调节肠道菌群对治疗心血管疾病的作用等方面进行系统性阐述,以期为心血管疾病的预防和诊治提供新的思路和可行性方案。
1 肠道菌群对心血管疾病的影响机制
肠道菌群在人体消化系统中发挥着重要作用,在分解难以消化的食物纤维时,可以产生短链脂肪酸等特定产物,参与食物的代谢吸收过程,促进机体对营养物质的消化与吸收。短链脂肪酸包括乙酸、丙酸及丁酸lmWn32x+4LmT1qmJBkU8UA==等,主要通过食物纤维发酵而产生,排泄物和血液中短链脂肪酸的含量与肠道内细菌有关。在正常情况下,肠道微生物主要由缺氧环境中的类杆菌和厚壁真菌组成,占肠道细菌总数的90%,而不同人群肠道内的类杆菌和厚壁真菌的比例存在一定差异,这与抗生素的使用、生活方式及饮食习惯差异等多种因素有关。研究表明,饮食中盐分过高会使人体内益生菌的数量减少,导致血压升高,而低盐饮食则会促进短链脂肪酸在血液中的循环,有利于增加血液通透性,降低血压,这进一步证实了调节肠道菌群的重要性[3]。同时,食物中的胺类物质主要由肠道菌群在肉、蛋等食物中产生,经肝脏酶分解后生成三甲胺,可促进抗炎细胞的生成,抑制炎症反应,而三甲胺可能导致高活性血小板产生,加速血栓形成,使动脉粥样硬化前相关受体蛋白的表达水平升高,引发胆固醇大量堆积,进而诱发动脉粥样硬化和一系列心血管疾病。此外,胆汁酸可通过调节受体激动剂抑制机体炎症反应,阻断动脉粥样硬化的发展,胆汁酸的生成与消化道菌群也存在一定关系[4]。在成年人的粪便中,肠道微生物的数量约占干物重量的50%,包括一万多个独特的物种,肠道内共存有300多万种不同的微生物,其数量是人类细胞的10倍,基因的100倍,肠道微生物的数量与人类的健康密切相关,特别是与心血管疾病的发展有紧密联系[5]。
2 肠道菌群与心血管疾病的关系
2.1 与高血压的关系 高血压是指以体循环动脉血压(收缩压和/或舒张压)增高为主要特征,可伴有心、脑、肾等器官的功能性或器质性损伤的临床综合征。如果高血压患者的血压长期得不到控制,可能会导致更严重的并发症,甚至可能导致卒中、脑梗死等致命的结果。近年来,关于探讨肠道微生物与高血压之间作用机制的临床研究备受关注。研究表明,高血压人群肠道微生物的多样性会显著降低,克雷伯菌属、肠杆菌属等增多,双歧杆菌属、粪杆菌属等有益菌群减少,肠壁通透性发生变化,诱发肠道发生异常炎症反应和氧化应激反应,引起血管内皮细胞功能障碍[6]。相关动物试验发现,对大鼠模型进行高纤维饮食干预,发现收缩压和舒张压均降低,对动物模型进行高盐饮食干预,会引起肠道菌群组成结构发生改变[7]。肠道菌群可能通过促进血管活性激素和短链脂肪酸分泌、改善胰岛素抵抗作用,而达到促进机体免疫调节,诱发高血压发生发展的作用。
2.2 与心力衰竭的关系 心力衰竭是指心脏泵血功能降低,心脏收缩或舒张功能发生障碍,无法满足机体代谢需要,进而引起的一系列临床症状。饮食习惯、年龄差异及遗传基因等因素均与肠道菌群的变化密切相关,影响着机体代谢、免疫应答反应及多种疾病的发生发展[8]。有学者发现,与健康成人相比,心力衰竭患者的肠道血流量、血液通透性、血清免疫球蛋白水平及粪便中的细菌和真菌数量均发生显著改变,这提示维持肠道屏障稳定对于控制心力衰竭疾病意义重大[9]。当患者肠道屏障功能受损时,氧化三甲胺、硫酸对甲酚等肠道菌群代谢物会进入机体血液循环,影响肝脏氧化酶及肠道微生物的活性,干扰胆固醇代谢和心肌细胞能量代谢,进而可能诱发心力
衰竭[10]。
2.3 与冠心病的关系 冠心病是由冠状动脉粥样硬化引起冠状动脉管腔发生狭窄或闭塞所致的心脏病,肠道菌群的变化与冠状动脉病变密切相关。相关生物学研究发现,冠心病患者机体内的病原菌和益生菌含量与健康成人存在显著差异,菌属多样性会显著降低,肠道微生物对机体脂质代谢具有调控作用,尤其对血清甘油三酯和胆固醇含量的影响显著[11]。肠道菌群异常变化可能引起机体代谢紊乱,发生氧化应激反应,引起炎症因子水平变化,成为冠状动脉粥样硬化的诱发因素之一[12]。
2.4 与心肌梗死的关系 心肌梗死是一种严重的心血管疾病,通常为急性心肌梗死,是指冠状动脉急性梗阻,心肌细胞持续缺血缺氧导致心脏功能受损的急性冠状动脉综合征,患者常常会出现剧烈的胸痛、呼吸困难、出汗、恶心呕吐等症状,严重时可危及生命。有研究人员进行临床实验后发现,伴发急性心肌梗死的小鼠机体内的变异菌和放线菌等肠道菌群数量增加,厚壁菌门和拟杆菌门含量增加,血液中的微生物多样性更丰富[13]。肠道菌群及其代谢产物的变化可能与动脉粥样硬化密切相关,在急性心肌梗死的发展过程中发挥着一定作用。
2.5 与心肌炎的关系 心肌炎是一种心肌的炎症性疾病,通常由病毒感染引起。细菌、寄生虫、药物毒性和自身免疫性疾病也可能导致心肌炎。心肌炎会导致心肌细胞受损或坏死,进而引起心脏功能问题。肠道菌群的失衡会导致免疫系统出现异常反应,引起机体免疫力下降,抵御病毒入侵能力降低。健康机体内肠道菌群中的有益菌能够帮助维持免疫系统平衡,抑制有害菌的生长。然而,不良的饮食习惯、长期使用抗生素等可能会破坏肠道菌群的平衡,导致有害菌的过度生长,从而激发免疫系统的异常反应,产生炎症反应并释放大量炎症因子,这些炎症因子可能会对心肌细胞造成损害,从而导致心肌炎的发生[14]。
3 中药调节肠道菌群对治疗心血管疾病的作用
中医学强调以人为本,认为人体是一个相互关联的系统,脏腑、经脉、皮肤及骨骼这些器官与组织之间有着紧密的联系,彼此制约又相互影响[15]。因此,中医的治疗原则在于恢复脏腑和经络的内在联系,实现“司外揣内”的平衡。中医学讲究整体观念和辨证论治,认为身体的整体概念涵盖了“天人合一”的理念,人类与周围生存环境是紧密相连的,不同地域的空气、土壤、饮食习惯的差异也会引起肠道菌群种类的变化,同时疾病干扰和年龄因素等也与肠道菌群的变化息息相关,尤其老年人的肠道微生物结构会发生显著改变。中国传统医药源于自然,经过临床实践证明可同时作用于多个脏腑,调节机体阴阳平衡,能有效治愈多种疾病。中药通过口服经肠胃吸收起效,且用药周期较长,可直接作用于肠道菌群,对肠道微生物具有调节作用[16]。中药的种类具有多样性,对不同菌群会产生不同的作用,有利于调节肠道微生态。中医与肠道微生物相互作用,相辅相成,共同促进机体新陈代谢,维护身体健康。
3.1 冠心病 冠心病是由冠状动脉病变所引发的心血管疾病,患者的发病与高血脂有着密切的关系,机体长期处于高血脂状态,极易引发冠状动脉粥样硬化,造成冠状动脉狭窄或阻塞,进而导致心脏局部缺氧或坏死。相关研究显示,大肠菌群在冠状动脉疾病的发病中起着重要作用,感染与炎症是其发病的关键性因素[17]。同时,肠道内微生物产生的代谢物如三甲胺和短链脂肪酸等均与动脉硬化密切相关,可通过调控信号途径调节胆汁酸代谢,从而起到调节血脂代谢的作用[18]。相关动物模型实验表明,中药复方可通过调节微生物群落结构提高有益肠道微生物的多样性,有利于改善心功能,中医组方“大柴胡汤”和中药复方人参滴丸均显示出一定的降血脂作用和抗氧化、抗炎作用,有助于调节肠道微生态[19]。通过中药干预调节肠道菌群平衡能够有效控制患者的机体炎症反应,并能够抑制氧化应激反应,改善肠道微生态,调节血脂平衡,提高血液通透性,有利于促进冠心病患者的疾病转归。
3.2 高脂血症 脂代谢紊乱被认为是引发冠心病的重要风险因素,高血脂与多种心脑血管疾病的发病有着密切的关系,也是冠状动脉粥样硬化性心脏病的重要危险因素之一,因此有效管理血脂水平对预防和治疗心血管疾病至关重要。肠道微生物与机体的能量代谢和转运密切相关,对维持机体健康具有重要影响,肥胖是引发人体代谢紊乱的重要原因。有研究发现,纳豆、红曲、灵芝复合物对高血脂大鼠的肠道菌群结构和功能均会产生显著影响,如果双歧杆菌和乳酸杆菌的数量减少,则致病菌的数量则会显著增加[20]。另一项研究则发现,藤三七皂苷、黄芩苷对肥胖小鼠具有明显的降脂作用,采用黄芩苷治疗能显著降低小鼠的血脂浓度[21]。保和丸能够有效降低血清总胆固醇和三酰甘油含量,同时促进肠道菌群的多元化[22]。这些研究为利用中药调节肠道微生物群落结构提供了新的思路,能够为心血管疾病的治疗提供更多启发。
3.3 心力衰竭 心力衰竭是心肌收缩和(或)舒张紊乱、心脏泵血功能不全所引发的一种临床综合征,对患者的生命健康造成严重威胁。中医药在防治心衰方面,已有悠久的历史,延续至今已有数千年。有研究人员在常规西药的基础上,对心力衰竭患者联合中药四磨汤进行治疗,发现治疗效果明显优于单一西药治疗的患者,能够有效抑制心肌细胞纤维化,减轻患者的临床症状,纠正肠道菌群紊乱[23]。补阳还五汤作为传统中药组方,能显著调节心衰大鼠的血浆浓度,降低血清三甲胺水平,改善肠道菌群的变化,调节机体血脂代谢,从而降低心衰患者的死亡率和心血管疾病发生风险[24]。
3.4 高血压 肠道菌群在维持人体代谢平衡和免疫功能中起着至关重要的作用。一旦菌群失衡,可能会诱发机体产生多种炎症应激反应,影响血管舒张功能,从而增加患高血压的风险。因此,调节肠道菌群对于促进高血压患者的疾病转归具有重要作用。有研究人员通过动物实验发现,原发性高血压大鼠接受苦荞麦治疗后,血压下降了20% [25]。苦荞作为一种传统的中药材具有清热解毒的作用,对调节人体免疫功能具有一定作用,有利于提高菌群微生物丰富性和多样性,减轻患者体质量,调节机体血压水平[26]。采用车前子粗多糖对老年高血压患者进行治疗,降血压效果显著,通过对患者大肠菌群的分析,发现车前子粗多糖对类杆菌和双歧杆菌有促生作用,对其他细菌没有明显的抑制作用,表明车前子多糖可以通过作用于肠道菌群影响高血压患者的血压水平[27]。
3.5 心肌梗死 心肌梗死患者的发病主要与冠状动脉供血不足有关,该病将引发患者出现心律失常、心力衰竭、心源性休克等多种严重并发症。中药可以通过调节肠道菌群,抑制炎症因子的释放,减轻心肌梗死的炎症反应。例如,黄连具有清热解毒、抗炎、抗菌的功效,可以调节肠道菌群,促进有益菌的生长,抑制有害菌的繁殖;黄连可以降低心肌梗死患者的炎症水平,改善心脏功能,减少心肌损伤的范围;黄芪、人参等中药可以促进益生菌的生长,抑制有害菌群的繁殖,维持肠道菌群的平衡;部分中药还具有抗氧化、抗炎等作用,可以减轻心肌梗死时的氧化应激反应,保护心脏细胞免受损伤[28]。
3.6 心肌炎 心肌炎是一种常见的心脏疾病,通常由感染或免疫反应引起,严重时可能导致心脏功能受损甚至心力衰竭。调节肠道菌群可以改善患者的肠道微生物环境,减少有害菌的数量,增加有益菌的比例,从而提高机体免疫力,有利于维持免疫系统平衡。同时,通过健康均衡饮食,多摄入富含膳食纤维的食物可以促进肠道有益菌的生长,减少炎症应激反应,有利于保护心脏功能。并且,通过粪便移植等方法,可以引入健康的肠道菌群,帮助患者恢复肠道功能,从而改善心肌炎的症状。调节肠道菌群对于改善心肌炎具有重要的作用,能够改善患者的肠道健康,增强患者的机体免疫功能,减轻炎症反应,进而促进心肌炎的消退,促进疾病转归,从而提高患者的生活
质量[29]。
4 小结与展望
肠道菌群及其代谢产物对于维持宿主肠道环境稳态,保护肠道黏膜屏障,调节肠道微生态具有重要作用。随着现代医学技术的发展,关于肠道菌群作用机制的研究取得了显著进步,很多心血管疾病的发生进展均与肠道菌群紊乱有关[30]。通过调节肠道菌群平衡,可以提高机体的代谢水平,促进益生菌生长,提高肠道屏障功能,抑制机体免疫炎症反应和心血管疾病的发生发展。中药作为具有悠久历史和丰富经验的传统医学,中药复方、针灸、理疗等均可以通过纠正肠道菌群失衡,抑制有害菌群的生长,促进有益菌群的增殖,起到维持肠道菌群平衡的作用,对治疗高血压、心肌炎等心血管疾病具有一定疗效。口服汤剂是中医常用的给药方式,肠道是药物在机体代谢的重要场所,中药中的有效成分可在肠道内与肠道菌群发生相互作用,药效更持久,中药口服生物利用度更高。中药、肠道菌群及心血管疾病之间存在紧密联系,关于中药调节肠道菌群的具体作用机制仍需临床进一步研究证实,为中药在心血管疾病治疗中的应用提供更为坚实的
基础。
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1 作者简介:董嘉琪,大学本科,主管药师,研究方向:中药学。
通信作者:张博庸,大学本科,主管药师,研究方向:中药学。E-mail:414439967@qq.com