从肠到心的抗衰老革命:普拉梭菌如何逆转心衰铁死亡?

从肠到心的抗衰老革命:普拉梭菌如何逆转心衰铁死亡?

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来源:陈宁
2025-05-20 09:39:47
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核心提示:该研究揭示了老年微生物群诱导的铁死亡在心力衰竭发生中的关键作用,并提出F. prausnitzii或丁酸可作为老年性心力衰竭预防和治疗的新靶点。

心力衰竭(HF)是一种威胁生命的临床综合征,具有较高的发病率和死亡率,且在全球范围内的患病率呈持续上升趋势。高龄已成为心力衰竭的主要危险因素,其发病率随年龄增长显著升高。流行病学研究显示,心力衰竭的患病率在普通成年人群中为 1%~3%,在 65~74 岁人群中升至 8%,而在 75 岁以上人群中超过 16%。因此,心力衰竭已成为老年人死亡的主要原因之一。随着全球人口老龄化加剧,与衰老相关的心力衰竭(简称衰老性心衰)成为现代医疗系统面临的重大挑战。肠道微生物群与心血管疾病之间的复杂互作已引起广泛研究关注。随着宿主衰老,肠道微生物群的组成和功能发生改变,可引发肠道上皮屏障完整性受损、低度全身炎症等不利影响。

铁死亡是一种由脂质过氧化驱动的铁依赖性程序性细胞死亡方式,已被证实与阿尔茨海默病、帕金森病、骨质疏松症等多种衰老相关疾病密切相关。近年来研究发现,铁死亡还参与了缺血性心肌病、心肌梗死及再灌注损伤等心血管疾病的病理过程。值得注意的是,微生物代谢产物正逐渐被视为铁死亡通路的关键调控因子。尽管已有上述发现,衰老相关肠道菌群失调、铁死亡与心力衰竭进展之间的机制关联仍不清晰。

2025513日,哈尔滨医科大学一附院团队在《Gut Microbes》发表“Faecalibacterium prausnitzii prevents agerelated heart failure by suppressing ferroptosis in cardiomyocytes through butyrate-mediated LCN2 regulation”文章,该研究不仅揭示了老年肠道菌群失调与心力衰竭之间的因果关系,还发现了铁死亡在老年心力衰竭中的关键作用,并提出了F. prausnitzii及其代谢产物丁酸的潜在治疗价值。本文的主要结论有(1)衰老相关肠道菌群失调通过铁死亡驱动心力衰竭,铁死亡抑制剂(Ferrostatin-1)可改善衰老大鼠的心功能损伤,证实铁死亡是衰老性心衰的关键病理机制。(2)普拉梭菌(F. prausnitzii)通过代谢物丁酸发挥心脏保护作用,老年人群及心衰患者肠道中普拉梭菌丰度显著降低,其丰度与左心室射血分数(EF)呈正相关,提示其作为心衰保护因子的潜力。(3)作用机制:丁酸通过下调 LCN2 抑制心肌铁死亡,丁酸通过降低衰老心肌细胞内铁蓄积和脂质过氧化,上调铁死亡抑制蛋白(GPX4FTH1),下调铁死亡促进因子转铁蛋白(Tf)。转录组分析显示,丁酸通过下调炎症因子 LCN2(脂质运载蛋白 2)阻断铁死亡通路。LCN2 过表达可逆转丁酸的保护作用,证实 LCN2 是丁酸调控铁死亡的关键靶点。

本研究揭示了肠道菌群失调在老年性心力衰竭进展中的关键作用,强调了F. prausnitzii及其代谢产物丁酸在缓解铁死亡驱动的心功能障碍中的核心地位。研究结果表明,F. prausnitzii可作为心力衰竭的潜在微生物标志物,具有重要的转化医学价值,并为基于菌群的诊断和治疗策略奠定了基础。这些发现不仅加深了我们对心轴相互作用的理解,也突出了靶向肠道菌群及其代谢产物在防治老年性心血管疾病方面的巨大潜力。

普拉梭菌通过丁酸抑制铁死亡预防衰老相关心力衰竭

广东省科学院微生物研究所吴清平院士团队对益生菌与多种疾病中发现存在关联性,目前该团队已经成功筛选出多株专利菌株,如抗幽门螺杆菌的植物乳植杆菌LP1Z、降血糖菌株植物乳植杆菌84-3、缓解高血压菌株植物乳植杆菌61-2、抗皮肤老化功能的发酵粘液乳杆菌XJC60、促进睡眠的植物乳植杆菌L5等。该团队研究成果均有力证明了通过调节肠道微生物平衡,特定益生菌菌株在多种疾病方面具有巨大的开发潜力和广阔的应用前景。

参考资料:Faecalibacterium prausnitzii prevents agerelated heart failure by suppressing ferroptosis in cardiomyocytes through butyrate-mediated LCN2 regulation.

DOI: 10.1080/19490976.2025.2505119

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丁酸
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