益生菌调节睡眠呼吸暂停小鼠模型的血管功能障碍

阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）是一种以间歇性缺氧（IH）为特征的常见慢性疾病，与高血压、冠状动脉疾病等心血管并发症密切相关。尽管持续气道正压通气（CPAP）是OSA的主要疗法，但其对心血管预后的改善效果有限，提示需探索新的干预靶点。近年研究发现，OSA患者及IH动物模型中肠道菌群组成和多样性显著改变，且菌群代谢产物（如TMAO）可能通过肠-血管轴促进心血管损伤。然而，IH诱导的菌群失调是否直接导致血管功能障碍尚未明确。本研究通过FMT和益生菌干预，揭示了肠道菌群在IH相关血管损伤中的因果作用，为靶向菌群的OSA治疗策略提供了实验依据。  

研究人员通过粪便微生物群移植（FMT）实验发现，将 IH 暴露小鼠的粪便微生物群移植到无菌小鼠中，成功改变了后者的肠道微生物组组成，使其与 IH 诱导的变化相似。如在门水平上，厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）的相对丰度发生改变，其中 IH - FMT 组中厚壁菌门的毛螺菌科（Lachnospiraceae）和瘤胃球菌科（Ruminococcaceae）以及拟杆菌门的普雷沃氏菌科（Prevotellaceae）和 Muribaculaceae 相对丰度较高。同时，IH - FMT 小鼠出现动脉血压升高、三甲胺 N - 氧化物（TMAO）水平增加以及主动脉和冠状动脉功能受损等情况。而使用包含 8 种菌株的益生菌 VSL#3 干预后，可使肠道微生物组中乳球菌属（Lactococcus）和双歧杆菌属（Bifidobacterium）等有益菌的相对丰度增加，且显著降低了无菌小鼠因接受 IH - FMT 而升高的血压和 TMAO 水平，缓解了冠状动脉功能障碍，表明益生菌能有效预防 IH - FMT 引发的血管不良表型。

然而，对于直接暴露于 IH 环境的小鼠，尽管给予 VSL#3 处理，但仅使平均血压有适度的非显著性降低，未能改善冠状动脉功能。这说明虽然肠道微生物组的改变在 IH 诱导的心血管功能紊乱中起到重要作用，但 IH 还可能通过自主神经功能障碍、氧化应激和全身炎症等其他机制影响心血管系统。总之，本研究揭示了 IH 诱导的肠道微生物组改变与心血管功能障碍之间的因果关系，为益生菌作为阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）相关心血管疾病的辅助治疗提供了理论依据，但也表明还需进一步探究 IH 影响心血管的其他机制。

结论

IH通过改变肠道菌群组成和代谢功能，升高TMAO、降低乙酸水平，直接导致血压升高和血管功能障碍。益生菌VSL#3可通过调节菌群平衡部分逆转上述病理效应，但对IH直接诱导的损伤作用有限。本研究首次证实肠道菌群是OSA相关心血管疾病的重要介质，并提出联合靶向菌群和IH的干预策略可能更有效改善患者预后。

参考文献：Badran, M., et al. (2022). Gut microbiota mediate vascular dysfunction in a murine model of sleep apnea: effect of probiotics. European Respiratory Journal, 13993003.00002 - 2022. DOI: 10.1183/13993003.00002 - 2022