根据国外文献报道,至年中国成年高血压病患者人数约达2.2亿,且越来越呈现年轻化趋势。因此,深入研究高血压病的发病机制、寻找防治高血压病的新方法已成为我国当前高血压病研究和防治的重要工作。研究显示,作为人体第二基因组的肠道菌群不仅直接参与人体的正常生理代谢活动,且可产生人体自身无法合成的物质,并通过物质代谢影响血压的水平。若肠道菌群失调,肠道内有害菌将成为优势菌,而有益菌将成为弱势菌,不仅会导致消化系统疾病,还可能导致高血压病。近年来关于中医药通过改善肠道菌群,进而影响肥胖、高血脂、糖尿病、代谢综合征、动脉粥样硬化等高血压病危险因素的研究已成为热点,故本文就肠道菌群与高血压病主要危险因素的相关性及中药干预研究的现状综述如下。
1肠道菌群与高血压病及其发病机制的相关性Yang等研究显示,自发性高血压大鼠和长期注射血管紧张素II的大鼠模型中,除了反映肠道平衡状态的标志物厚壁菌门与拟杆菌门比值增加外,肠道菌群的丰富性、多样性和均匀度均明显减少。高血压病患者的肠道菌群亦表现出其均匀度明显减少,且高血压病前期人群的肠道菌群已表现出与上述相近的微生态表现。另外加入米诺环素后不仅减缓了血压升高速度,且可降低厚壁菌门和拟杆菌比例。年Li等通过宏基因组学和代谢组学方法对健康人、高血压前期和原发性高血压病受试者的肠道菌群特点进行了分析,并将高血压病患者的粪便微生物移植到无菌小鼠体内以观察其肠道菌群及血压的变化,结果发现:(1)高血压病患者的肠道菌群丰富度、多样性和基因数量均较健康组降低;高血压前期人群已开始出现与高血压病类似的肠道菌群特征。(2)高血压人群粪便移植的小鼠在饲养9周后的血压水平较健康人粪便移植的小鼠明显升高。研究表明:肠道菌群的改变可能早于高血压病的出现,通过自制肠道菌群模型可准确区分高血压前期和高血压病人群,肠道菌群对宿主血压具有一定影响。年《Nature》报道了高盐饮食如何影响肠道菌群以及肠道微生物组的研究,课题组分别给小鼠喂食正常饮食(含0.5%的食盐)和高盐饮食(含4%的食盐)各两周后发现,后者可导致有益菌鼠乳杆菌的数量下降,同时发现其血压增高,而服用鼠乳杆菌的小鼠其血压水平则显著下降。另外,对12名人类受试者的观察显示:在2周时间内,其饮食中添加6mg/d的食盐也会改变肠道菌群的组成,随着乳杆菌数量的下降,这些受试者的血压也升高,而在高盐饮食前服用一种益生菌后,这些受试者的肠道乳杆菌和血压水平均可保持正常。近年国外文献报道,肠道菌群可能通过改善胰岛素抵抗和提高短链脂肪酸、多巴胺等血管活性激素生成以及降低肠道菌群代谢产物氧化三甲胺(TMAO)水平而达到降压作用。上述多项研究结果提示:肠道菌群微生态失衡与动物和人类高血压均有关,且肠道菌群可能成为高血压防治的新靶向。
2肠道菌群与高血压病主要危险因素的相关性研究显示高血压病的主要危险因素包括肥胖、高胆固醇血症、糖尿病、代谢综合征、动脉粥样硬化等。
2.1肠道菌群与肥胖的相关性肠道微生物与肥胖的关系是近十余年来的研究热点,目前已确定其为影响肥胖的重要环境因素之一。然而关于肠道菌群如何影响肥胖的问题,早年国外已有多位学者提出肠道菌群作为影响肠道能量吸收和机体代谢的重要因素,不仅可能通过调控宿主脂肪合成的表达参与肥胖的发生,且可引起内毒素血症,导致慢性低度炎症,从而诱发肥胖。近年来国外已有研究结果显示,肠道微生物产生的某些短链脂肪酸可能与肥胖等疾病密切相关,但一直不清楚短链脂肪酸导致肥胖的原因。年美国学者的研究结果显示:醋酸盐是导致肥胖的关键,它由血液循环通过血脑屏障进入大脑,后可激活副交感神经系统给胰岛发出分泌胰岛素的指令,分泌大量胰岛素,导致能量储存,同时促进胃释放饥饿素而导致饥饿感产生。近年来国外多项临床研究结果显示,欧洲或非洲籍美国肥胖人群存在肠道菌群结构失调,细菌多样性下降,然而对于在种水平导致肥胖发生的细菌仍不甚了解,且中国肥胖人群肠道菌群结构又如何?医院宁光院士团队首次报道了中国青少年肥胖人群的肠道菌群组成研究结果,显示有一系列丰度显著异于正常人群的肠道共生菌存在于肥胖人群的肠道,其中多形拟杆菌丰度在肥胖人群中明显下降。进一步通过代谢组学分析血清代谢物水平,显示上述肥胖人群中的谷氨酸含量显著高于正常体重人群,且与多形拟杆菌数量呈反比。经动物实验证实,多形拟杆菌可降低小鼠血清谷氨酸浓度,增加脂肪细胞的脂肪分解和脂肪酸氧化,从而降低脂肪堆积,延缓体重增加、减少肥胖。另外该研究结果还显示,上述肥胖患者肠道内下降的多形拟杆菌在行减重手术3个月后就明显升高,并恢复至正常体重人群,且术后血清谷氨酸水平亦明显下降至接近正常体重人群水平。该项关于中国肥胖人群肠道菌群的研究结果显示多形拟杆菌水平的恢复可能有助于中国肥胖人群减轻体重。之后国外学者的研究结果显示,一种能产生氧化三甲胺(TMAO,可能和心血管疾病、糖尿病发生有关)的代谢通路可能是参与诱发机体肥胖的代谢通路,提示阻止特定的代谢通路途径可预防肥胖和胰岛素抵抗。
2.2肠道菌群与代谢综合征(MS)的相关性作为一组以中心性肥胖为核心,伴糖耐量异常、血压异常、血脂异常等一系列心血管疾病危险因子为组分的症候群疾病,MS近年来的发生已呈明显上升趋势,且已成为严重影响人类健康的重要危险因素。国外研究结果显示,饮食习惯和生活方式与MS密切相关。但另有研究显示,脂肪本身并非是导致MS的根本原因,而肠道菌群与MS相关因素如肥胖、炎性反应等可能有一定相关性。同时陈硕等的研究结果显示,MS患者肠道总菌数及双歧杆菌、乳杆菌、肠球菌数量显著低于健康对照组;而球形梭菌、柔嫩梭菌、大肠埃希菌数量则明显高于对照组。上述研究结果提示MS患者存在肠道菌群失调,肠道菌群的失调可能与MS的发生、发展有关。
2.3肠道菌群与高胆固醇血症和动脉粥样硬化的相关性近年来多项研究结果证实,肠道菌群对胆固醇的代谢与吸收直接影响血清胆固醇水平,而胆固醇是影响动脉粥样硬化发生、发展的重要因素之一,因此肠道菌群可能与高胆固醇血症、动脉粥样硬化这些高血压危险因素存在一定相关性。国外一项动物实验研究显示,小鼠肠道菌群可能通过降低牛磺β-鼠胆酸水平调控小肠中法尼酯衍生物X受体,减少胆汁酸合成(已证实胆汁酸代谢是调节人体血清胆固醇水平的有效途径),从而导致高胆固醇血症和动脉粥样硬化。之后有学者在经乳酸菌处理的大鼠中发现,血清和肝组织中的胆固醇、低密度胆固醇水平均明显下降。
2.4肠道菌群与2型糖尿病的相关性近年来多项研究结果表明,肠道菌群紊乱与2型糖尿病的发生发展关系密切。且早前国外多项临床和动物研究结果已显示,2型糖尿病患者和大鼠体内存在的大肠埃希菌等致病菌数量明显增高,而乳杆菌、双歧杆菌等有益菌数量则明显下降。同时曾有学者研究发现,糖尿病前期人群和大鼠体内已存在肠道微生物菌群失调,且此特点和高血压极其相似。已有学者研究发现肠道菌群可通过导致胰岛素抵抗、胰岛β细胞功能损伤、糖脂代谢紊乱、脂肪过度积累和血管被破坏,不断促进代谢综合征的发生,从而形成2型糖尿病及其并发症。之后国外有学者报道,给予小鼠高脂、高热量饮食,可使肠道菌群代谢产物醋酸增多,而增高的醋酸则可刺激胰岛β细胞释放胰岛素,进而引起一些代谢紊乱。
3中药调节肠道菌群以干预高血压病主要危险因素的研究现状3.1中药调节肠道菌群以干预肥胖的现状
3.1.1茶叶近年来大量的临床和动物实验证实了茶叶中的儿茶素类物质可通过降低能量摄入和增加能量消耗,从而有显著的抗肥胖作用。但因儿茶素生物利用度甚低,故茶叶中多数活性物质无法被人体直接吸收而入大肠。倪莉认为,茶叶中未被直接消化利用的儿茶素类物质不仅可能在大肠被肠道菌群分解,形成易被吸收的物质,同时儿茶素类物质尚可能改变肠道菌群的结构,进而发挥抗肥胖作用。郭虹雯等研究结果显示,绿茶茶汤对于肥胖人群肠道中拟杆菌门微生物、厚壁菌门微生物的数量减少有明显抑制作用,并可改善肠道拟杆菌门与厚壁菌门的相对丰度,且降低厚壁菌门与拟杆菌门比例。之后他们进行的动物实验结果也显示,在连续对肥胖小鼠喂食绿茶茶汤13周后小鼠肠道菌群的丰富度、多样性得到显著提高,同时亦明显提高了有益菌的相对丰度,降低了有害菌的相对丰度。高雪梅等近期动物实验结果显示,给予普洱熟茶熏蒸的大鼠可能通过降低肠道厚壁菌、升高肠道拟杆菌,从而发挥一定的减重作用。
3.1.2多糖类石林林等研究显示,不同剂量的麦冬多糖均可能在一定程度上增加膳食诱导的肥胖小鼠肠道有益菌的数量,尤其是台湾乳杆菌和鼠乳杆菌,同时改善其肠道菌群的多样性,促进肠道益生菌的增殖。何旭云等研究显示,黄芪多糖能显著增加膳食诱导的肥胖小鼠拟杆菌门和厚壁菌门细菌的相对丰度、降低变形菌门细菌的相对丰度,提高胰岛素敏感性,从而抑制膳食诱导的小鼠肥胖形成。金露等进行的动物实验结果显示,膳食补充~mg/kg的竹茹多糖对膳食诱导的小鼠肥胖具有良好的干预效果,主要体现在改善肠道菌群结构、抑制肥胖相关的全身慢性低度炎症、提高胰岛素敏感性,从而抑制体重过度增加。
3.1.3其他中药提取物台湾学者从中草药赤芝中提取出的一种水提取物可逆转肥胖小鼠的肠道菌群紊乱,同时改善炎症反应、降低代谢性内毒素血症水平、增加胰岛素敏感性,从而达到减轻体重的作用。邹宗尧等研究结果显示,与盐酸小檗碱具有相似生理活性的黄连碱可能通过改善肥胖小鼠肠道菌群结构、数量和肠道通透性,抑制肠道中属于变形菌门的阴沟肠杆菌的数量,减少脂多糖(LPS)的释放和吸收并抑制LPS/TLR-4信号通路,从而改善机体炎症状态以达到减轻体重的作用。
3.2中药调节肠道菌群以干预代谢综合征的现状刘敏等研究显示,藤三七类黄酮组分能促进代谢综合征小鼠肠道主要益生菌的生长,显著降低BALB/C小鼠总胆固醇水平,并有一定的降低其血清低密度胆固醇的趋势。之后的研究显示,藤三七皂苷组分对代谢综合征小鼠总胆固醇、低密度胆固醇虽无明显改善作用,但与高脂饮食模型组比较,其改善了高脂饮食造成的小鼠肠道细菌紊乱,使肠道菌群中的肠道嗜胆菌、葡萄球菌、乳球菌丰度降低,Alloprevotella丰度增高。黄倜等的研究显示:含有同等剂量小檗碱的黄连煎剂对糖脂调节方面优于小檗碱。进一步探讨黄连煎剂和小檗碱在调控代谢综合征肠道菌群方面是否一致,结果显示黄连煎剂可以逆转高脂饮食诱导的代谢综合征小鼠肠道菌群结构的改变,且其作用机制和小檗碱不完全一致。另外,高晓余等研究发现,富含酚类物质和咖啡因的后发酵普洱茶可改善饮食诱导的代谢综合征,且与肠道菌群的重塑密切相关。
3.3中药调节肠道菌群以干预高胆固醇血症和动脉粥样硬化的现状
3.3.1中药单体成分刘思颖等观察了黄芩苷对高脂血症模型小鼠代谢性炎症及肠道菌群的调节作用,结果显示黄芩苷高、低剂量组脱硫弧菌属丰度均较模型组降低,且黄芩苷高剂量组的血清肿瘤坏死因子-α、白介素-6、内毒素水平均较模型组显著降低。陈明亮等研究发现,白藜芦醇可通过改变肠道菌群结构,减少TMAO的生成,同时还可通过影响肠道菌群结构,抑制肠肝FXR/FGF15轴,促进肝脏胆汁酸的合成,进而实现其抗动脉粥样硬化的作用。贺凯等发现,黄连生物碱可促进胆汁酸受体FXR和TGF5表达,其降脂机制可能通过激活胆汁酸受体通路相关蛋白,促进胆汁酸肝肠循环,改善机体炎症水平和调节肠道微生物菌群来实现。
3.3.2中药复方李玉波等研究发现,越鞠丸组降血脂的机制与辛伐他汀不同,可能通过抑制红蝽菌科、普雷沃菌科、S24-7科、气单胞菌科细菌和促进双歧杆菌科、理研菌科、乳杆菌科、毛螺菌科、产氢细菌目细菌的生长,从而起到降低总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的作用。徐小妹等研究结果显示,泽泻汤可在一定程度上恢复高脂血症大鼠肠道正常菌群的数目,改善肠道菌群失调,继而达到降低血脂的目的。另外,邝枣园教授早年观察了黄连解毒汤对高脂血症小鼠肠道菌群及其炎症状态的影响,结果显示:(1)与高脂饲料组相比,黄连解毒汤低剂量组的乳杆菌数量是其2.73倍,双歧杆菌数量是其3.93倍,拟杆菌数量是其1.64倍,提示黄连解毒汤低剂量组三种益生菌的数量均有上升趋势;(2)黄连解毒汤低剂量组小鼠在其干预两周后血清中的肿瘤坏死因子、白介素-6和内毒素水平均较高脂血症组明显下调,而高剂量组各项指标则无显著变化。
3.4中药调节肠道菌群以干预糖尿病的现状
3.4.1临床研究冯新格等将例湿热型2型糖尿病患者随机分为对照组(60例,在饮食控制和运动治疗基础上加用二甲双胍)和治疗组(50例,对照组基础上加用葛根芩连汤)各治疗3个月后,结果不仅发现治疗组患者的空腹血糖、餐后2小时血糖、糖化血红蛋白水平均较对照组显著降低,且治疗组患者在增加肠道梭菌细菌、双歧杆菌数量和降低大肠埃希菌数量方面均显著优于对照组。刘小溪等将95例脾虚型2型糖尿病患者随机分为对照组(47例,常规基础治疗加用盐酸二甲双胍片)和治疗组(48例,对照组基础上加用具有益气补脾作用的中成药——降糖丸)各治疗2个月后,结果显示不仅治疗组患者的血糖和血空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数均较对照组明显下降,且治疗组患者肠道中的拟杆菌属、乳杆菌属、双歧杆菌属数量均较对照组显著增加,而肠球菌属、大肠埃希菌、酵母菌的数量则较对照组显著降低。李吉武等将98例脾肾阳虚、气虚血瘀型肥胖型2型糖尿病患者随机分为对照组(49例,常规基础治疗加用盐酸二甲双胍片)和治疗组(49例,对照组基础上加用温阳益气活血方)各治疗2个月后,不仅发现治疗组患者空腹胰岛素水平、胰岛素抵抗指数、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇均较对照组明显下降,同时治疗组患者在降低酵母菌数量和提高双歧杆菌、拟杆菌、乳酸菌数量方面均明显高于对照组。庞书勤等将90例2型糖尿病患者随机分为对照组(45例,单纯给予健康教育和门诊随访)和治疗组(45例,对照组基础上每天早上服用由单味生淮山药组成的薯蓣粥)各3个月治疗后显示,治疗组患者空腹血糖、早餐后2小时血糖均低于对照组,同时治疗组肠道内青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌数量均高于对照组。
3.4.2动物实验王瑞风等研究结果显示,大黄酸可能通过增加2型糖尿病模型小鼠和正常对照模型小鼠肠道中的拟杆菌数量,减少厚壁菌数量,从而干预糖尿病的防治。戴新新等研究结果显示,与糖尿病肾病模型组大鼠比较,地黄叶总苷提取物低剂量组和地黄叶总苷胶囊低剂量组可显著提高模型组大鼠乳杆菌属比例,且其作用和厄贝沙坦组的差异无显著统计学意义。顾宁宁等研究发现,2型糖尿病大鼠使用黄连提取物组大鼠的厚壁菌门、螺旋体门丰度均较2型糖尿病模型组降低,同时变形菌门、梭杆菌门、疣微菌门的丰度则高于模型组和二甲双胍组。韩雨薇等研究结果显示,小檗碱配伍水苏糖可明显改善糖尿病KK-Ay小鼠的糖脂代谢紊乱,且其疗效显著优于单一成分,其机制可能与促进肠道乳杆菌和双歧杆菌增殖有关。同时戎鑫仁等研究结果显示,盐酸小檗碱可能通过改善肠道菌群结构,从而降低高糖、高脂膳食联合链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠的血浆内毒素水平,改善其胰岛素抵抗程度,继而发挥降血糖作用。周琪等研究结果显示,铁皮石斛水提取物可能通过调节机体血脂、肝脏抗氧化能力和肠道菌群,改善糖尿病小鼠的脂代谢,增强其免疫能力,进而间接调节血糖水平的稳定。同时章常华等研究结果显示,葛根芩连汤可能通过调节KK-Ay糖尿病小鼠肠道菌群结构,从而降低血浆中脂多糖、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6等炎症因子水平,进而发挥对抗2型糖尿病小鼠胰岛素抵抗的作用。
4结语及展望高血压病发病机制复杂,其中肾素—血管紧张素—醛固酮系统激活、交感神经活动、胰岛素抵抗、水钠潴留等均是目前较为公认的机制。故临床上患者常需联合应用多种降压药物,以期达到从不同机制干预高血压病的目的。但是长期使用药物后的不良反应则难以避免。因此,目前高血压病治疗领域更多