短链脂肪酸丙酸盐通过重塑肠道微生物群对血管钙化的有益影响

  血管钙化是心血管疾病高发病率和高死亡率的一个主要原因，与肠道微生物群密切相关。短链脂肪酸(SCFAs)来自于肠道微生物群，可以调节肠道微生物群的平衡状态。然而，目前仍不清楚外源性补充丙酸(一种短链脂肪酸)是否能通过调节肠道微生物群改善血管钙化。近日发表在《Microbiome》的研究《Beneficial effect of the short-chain fatty acid propionate on vascular calcification through intestinal microbiota remodelling》揭示了丙酸盐和肠道微生物群在血管钙化过程中的作用。

  研究团队选择了92名患者作为观察对象，分析血液和粪便样本中短链脂肪酸和血管钙化之间的关系。通过维生素D3和尼古丁(VDN)诱导血管钙化的大鼠模型来验证丙酸盐的影响。通过16S核糖体RNA基因测序分析了肠道微生物群的差异。进行了粪便微生物群移植和Akkermansia muciniphila(嗜粘蛋白阿克曼菌)移植实验以评估肠道微生物群的功能。

  研究结果显示，血液和粪便样本中的短链脂肪酸(尤其是丙酸盐)水平与钙化评分独立负相关(P < 0.01)。为了验证丙酸盐的活性，该研究中向尼古丁处理的大鼠提供了丙酸盐，口服或直肠输送丙酸盐重塑了肠道微生物群，导致短链脂肪酸的产生升高，改善了肠道屏障功能并缓解了炎症，从而改善了血管钙化。此外，移植经丙酸盐调节的肠道微生物群所引起的有益结果与口服或直肠给药的结果相似。有趣的是，口服或直肠丙酸盐给药和丙酸盐调节的肠道微生物群移植都主要富集了嗜粘蛋白阿克曼菌，补充嗜粘蛋白阿克曼菌可以改善尼古丁诱导的大鼠血管钙化。

  总之，该研究表明，短链脂肪酸丙酸盐可以减轻尼古丁引起的血管钙化。此外，它对肠道微生物群组成和代谢物的影响意味着饮食在塑造肠道微生物群方面起着关键作用。丙酸盐可以促进微生物群成分的丰富，有助于短链脂肪酸的产生和维持健康的肠道屏障，减少炎症，最终缓解血管钙化。该研究结果为丙酸盐介导的血管钙化缓解提供了新的见解，并为针对肠道微生物群的改善提供了理论基础。