【CMT&CHTV 文獻精粹】
導語：在探索健康奧秘的過程中，科學家們的目光已經從環境、基因、生活方式等擴展到了我們體內的微觀世界——腸道微生物群(又稱腸道菌群)。腸道菌群不僅與我們的消化係統健康相關，還與我們的免疫係統健康、心血管係統健康等密切相關。中國專家最新發表於Nature Medicine的研究，更是將腸道菌群與我們的“年齡”聯係起來，提出了一個革命性的概念——“腸道菌齡”，指出擁有健康腸道菌群的人會更“年輕”，強調了腸道菌群對人體健康的影響，為我們理解理解腸道菌群對人體健康的影響提供了新的視角。
你是否曾好奇，為什麼同樣的年齡，有些人看起來卻更加年輕活力四射?
健康的腸道菌群讓老年人“年輕”，不健康的腸道菌群讓年輕人“衰老”!
上麵這句話是中國專家對腸道微生物(又稱腸道菌群)與健康關係進行深入研究後得出的答案。中國專家的這項研究成果於2024年6月發表在國際頂刊Nature Medicine上，研究對腸道菌群與年齡、代謝的關係及對心血管健康的影響進行了深入研究，為我們提供了關於腸道菌群對人體健康影響的新思考。
研究由上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院國家代謝性疾病臨床醫學研究中心、上海市內分泌代謝病研究所王衛慶教授、畢宇芳教授團隊與華大生命科學研究院、華大基因智惠醫學研究院研究團隊共同完成。下麵讓我們一起來具體了解該研究。
研究背景
腸道菌群，是居住在我們腸道中的數萬億微生物的集合，其作為人體的重要共生夥伴，參與人體的各種生理過程，與人體的健康緊密相連。近年來，越來越多的研究表明，腸道菌群與人體代謝和衰老相關，但對於腸道菌群在年齡和代謝中的具體作用，以及如何共同影響心血管健康，仍存在許多未知。
研究方法
本研究采用流行病學和生物信息學方法來探究腸道微生物群與代謝及心血管健康之間的關係。對兩個發現隊列(JD-2010和JD-2014)及一個驗證隊列(CM-2010)進行表型分析，基於21個代謝參數，利用K-means聚類算法將參與者分為5個代謝多病共存組(MC)。利用高通量測序技術分析糞便樣本中的微生物DNA，並通過MetaPhlAn和HUMAnN工具對微生物群落結構進行評估。此外，研究還開發了一個基於55個年齡相關微生物物種的指標——腸道菌齡(MA)，並通過隨機森林算法進行預測和驗證。通過Cox比例風險模型，評估了MC、MA及腸道微生物組特征與心血管疾病風險之間的關聯。具體研究設計見圖1。
圖1 研究設計
研究結果
MC的心血管疾病發病風險
本研究將10 207名個體基於21個代謝參數分為5個MC。結果顯示，與代謝健康組(MC1)相比，肥胖相關混合組(MC4)和高血糖組(MC5)的心血管疾病發病風險顯著增加，分別增加75%(HR=1.75，95%CI：1.43～2.14)和117%(HR=2.17，95%CI：1.72～2.74，圖2)。在經過10年隨訪的9 061名第二隊列個體中也得到了相同的結果。
圖2 5個MC的心血管疾病發病風險
腸道微生物組特征和年齡及代謝的關係
研究對4 491份糞便樣本的宏基因組進行分析，結果顯示腸道微生物組成與MC和年齡均有關聯。特別是，年齡被認為是影響腸道微生物組成的最強宿主因素，其次是MC和與MC相關的變量。
MA
研究者基於55種與年齡相關的微生物物種，提出了一個新的概念——腸道菌齡(MA)。在4個外部隊列、4 425個宏基因組樣本中，驗證了MA與實際年齡的顯著相關性。MA的預測模型在訓練集(MC1)中的Spearman相關性為0.35，均方根誤差(RMSE)為8.04年;在內部驗證集(MC2～5)中，Spearman相關性為0.24，RMSE為8.33年。
“腸道菌齡”概念首次提出 “腸道菌齡”實際上是以腸道微生物組成反應人的年齡。“腸道菌齡”概念認為腸道菌群是決定我們人體年齡的重要因素，這個年齡並不以人的生理年齡為標準。也就是說，擁有健康腸道菌群會讓老年人會“年輕”，擁有不健康的腸道菌群會讓年輕人“衰老”。 |
MA對心血管疾病發病風險的影響
在60歲或以上的個體中，MA對心血管風險的調節作用尤為顯著。具有高MA的個體，尤其是那些處於代謝不健康狀態(MC4或MC5)的老年人，其心血管發病風險升高;而具有低MA的個體，即使處於代謝不健康狀態，其心血管發病風險也有所降低。這一現象表明，低MA可能通過某種機製抵消了代謝功能障礙對心血管健康的負麵影響。
圖3 MA對心血管疾病發病風險影響的Cox回歸分析
腸道微生物群的多樣性與功能
研究還發現，隨著年齡的增長，腸道微生物群的豐度上升，但特定微生物類群的相對豐度卻下降。例如，與年齡增長相關的Prevotella屬的豐度上升，而與健康衰老相關的Bacteroides屬的豐度下降。這些變化可能與宿主的營養代謝、炎症反應及整體健康狀況有關。
總結
本研究綜合考量了腸道微生物群的多樣性和功能性，以及它們與宿主代謝和年齡的複雜相互作用。通過建立“腸道菌齡”這一新的生物學指標，不僅加深了我們對腸道菌群對心血管健康影響的理解，也為開發個性化的預防和幹預策略提供了科學依據。未來，基於腸道微生物群的幹預可能成為促進健康老齡化和預防心血管病的新途徑。
專家介紹
王衛慶，教授，博士生導師，上海市領軍人才，上海市優秀學科帶頭人。現任上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院內分泌代謝科科主任，上海市內分泌代謝病研究所副所長，中華醫學會內分泌學分會候任主任委員，Journal of Diabetes雜誌副主編。
畢宇芳，教育部長江學者特聘教授，上海市領軍人才，上海市內分泌代謝病研究所副所長，上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院內分泌代謝科主任醫師，教授，博士生導師。中華醫學會內分泌學分會委員、中華預防醫學會慢病預防與控製學分會青年委員會副主任委員。
參考文獻
WANG T, SHI Z, REN H, et al. Divergent age-associated and metabolism-associated gut microbiome signatures modulate cardiovascular disease risk[J]. Nat Med, 2024, 30(6): 1722-1731. DOI: 10.1038/s41591-024-03038-y.
“醫學論壇網”發布醫學領域研究成果和解讀，供專業人員科研參考，不作為診療標準，使用需根據具體情況評估。
編輯：石頭
二審：且行
三審：清揚
排版：半夏
