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瑞典大型研究:肠道菌群丰度与亚临床冠脉粥样硬化相关

作者:国际循环网   日期:2023/7/24 14:37:46

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肠道微生物群与动脉粥样硬化疾病(ASCVD)有关,但它们与亚临床冠状动脉粥样硬化的关系尚不清楚。最近发表在Circulation杂志的一项研究,评估了动脉粥样硬化相关肠道细菌种类与炎症和感染生物标志物、血浆代谢物以及口腔中相应细菌种类丰度的关系,并探索临床相关性。

 

研究方法

 

对基于人群的SCAPIS(瑞典心肺生物成像研究)研究中的8973例50~60岁、无明显ASCVD的受试者进行横断面研究。通过冠状动脉钙化积分(CACS)和冠状动脉计算机断层血管造影(CCTA)对冠状动脉粥样硬化进行测量。利用粪便鸟枪法宏基因组学测序评估肠道微生物群落物种丰度和功能潜力,利用校正心血管危险因素的多变量回归模型评估与冠状动脉粥样硬化的相关性,并评估相关菌种与炎症标记物、代谢物和唾液中相应菌种的相关性。研究设计如图1所示。

图1.总体研究设计流程图

研究结果

 

研究样本的平均年龄为57.4岁,其中53.7%为女性。40.3%的患者检测到冠状动脉钙化,5.4%的患者至少有1处狭窄,狭窄率>50%。

 

在基本模型中,Shannon多样性指数与CACS呈负相关(n=8972,β=-0.17,P=5.1×10-4)。根据年龄、性别、出生国家和技术变量作为固定变量,家庭关系作为随机变量,对基本模型进行校正 。然而,随着更广泛的校正,主模型中的相关性减弱且不显著(n=8118,β=-0.03,P=0.53)。减弱这种联系的协变量主要是甘油三酯和体重指数(BMI),其次是药物、血压特征、吸烟、高密度脂蛋白胆固醇(HDLC)和体力活动。可选的α多样性指数同样与CACS相关(图2A)。在两个模型中,CACS值之间的β多样性不同,主要模型被减弱α多样性和CACS之间关系的相同协变量所减弱(图2B)。

图2.α和β多样性与冠状动脉钙化积分的关系

菌种方面,与亚临床动脉粥样硬化相关的菌种富含链球菌属和口腔杆菌属。粪便样本分类确定了1985个菌种的流行率,其中411个流行率<1%。每个样本的平均菌种数为325(范围:11~696)。优势门分别为厚壁菌门(72%)和拟杆菌门(20%;图3)。

图3.跨3个数据集的粪便和唾液样本的门级分类分析

主要模型中纳入8118个具有完整协变量数据的个体,67个菌种与CACS相关(54个正相关,13个负相关;图4)。Peptoniphilus harei(兔嗜肽杆菌)、Muribaculaceae sp(宏基因组物种标识符HG3A.1967)和Eubacteriales sp (真细菌目,宏基因组物种标识符HG3A.0270)与CACS之间的相关性并不稳固。因此,共有64个菌种与独立于心血管危险因素的CACS相关,其中51个正相关,13个负相关(图4和图5)。其中, Streptococcus anginosus(咽峡炎链球菌)和Streptococcus oralis subsp oralis(口腔链球菌)与CACS的相关性最强(P<1×10-5)。基于CCTA的测量结果之间的关联非常相似。

 

此外,肠道微生物群中的口腔物种与全身炎症和感染标记物相关。在线性混合模型中评估了CACS相关菌种与血浆hsCRP水平(n=8117)、白细胞计数(n=8098)和中性粒细胞计数(n=8092)的关系。在与CACS正相关的54个菌种中,13个与hsCRP正相关,10个与白细胞计数正相关,11个与中性粒细胞计数呈正相关(P<0.05)。在与CACS负相关的13个菌种中,6个与hsCRP负相关,6个与白细胞计数负相关,5个与中性粒细胞计数负相关(图5)。

图4.本研究中调查的菌种分枝图
图5.CACS相关肠道菌种与动脉粥样硬化和炎症和感染标志物的关系

口腔中常见的肠道微生物种类与血浆吲哚丙酸盐呈负相关,与血浆次级胆汁酸和咪唑丙酸盐水平呈正相关。在 Malmö Offspring牙科研究中,包括3种链球菌在内的5种链球菌与唾液中的同一种链球菌相关,并与牙齿健康状况较差相关。包括异化硝酸盐还原、厌氧脂肪酸β-氧化和氨基酸降解的微生物功能潜力,与CACS相关。

 

研究结论

 

这项研究提供了肠道微生物群组成与冠状动脉粥样硬化和全身性炎症标志物相关的证据,肠道微生物群组成的特征是链球菌属和其他常见于口腔的物种丰度增加。需进一步研究探索细菌在动脉粥样硬化形成中的潜在影响。

 

参考文献

Sergi Sayols-Baixeras et al.Streptococcus Species Abundance in the Gut Is Linked to Subclinical Coronary Atherosclerosis in 8973 Participants From the SCAPIS Cohort.Circulation. 2023;148:00–00.

 

版面编辑:张冉  责任编辑:0


肠道菌群

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