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新研究确定肠道微生物与中风之间的联系

克利夫兰诊所研究人员的新发现首次表明,肠道微生物组会影响中风后的中风严重程度和功能障碍。结果发表在Cell Host & Microbe 上,为潜在的新干预措施奠定了基础,以帮助治疗或预防中风。

该研究由克利夫兰诊所勒纳研究所的 Weifei Zhu 博士和 Stanley Hazen 医学博士领导。该研究建立在 Hazen 博士及其团队牵头的十多年研究的基础上,这些研究涉及肠道微生物群在心血管健康和疾病中的作用,包括 TMAO(三甲胺 N-氧化物)的不利影响——一种肠道产生的副产品。细菌消化红肉和其他动物产品中丰富的某些营养素。

“在这项研究中,我们发现膳食胆碱和 TMAO 会导致更大的中风规模和严重程度,以及动物模型的较差结果,”心血管与代谢科学系主任兼克利夫兰诊所微生物组与人类中心主任 Hazen 博士说健康。“值得注意的是,简单地移植能够产生 TMAO 的肠道微生物就足以引起中风严重程度的深刻变化。”

此前,Hazen 博士和他的团队发现,TMAO 水平升高会导致心血管疾病的发展。在涉及数千名患者的临床研究中,他们已经表明,TMAO 的血液水平可以预测未来心脏病发作、中风和死亡的风险——这些发现已在世界各地得到复制。早期的研究,也由博士领导。Zhu 和 Hazen 是第一个证明 TMAO 与凝血风险增加之间存在联系的人。

“这项新研究扩展了这些发现,并首次证明肠道微生物——尤其是通过 TMAO——可以直接影响中风严重程度或中风后功能障碍,”Hazen 博士说。

研究人员比较了临床前卒中模型中 TMAO 水平升高或降低的脑损伤。随着时间的推移,那些 TMAO 水平较高的人在中风后出现更广泛的脑损伤和更大程度的运动和认知功能缺陷。研究人员还发现,改变 TMAO 水平的饮食变化,例如少吃红肉和鸡蛋,会影响中风的严重程度。

“中风后的功能——当流向大脑的血流受阻时发生——是患者的一个主要问题,”Hazen 博士说,他也是克利夫兰诊所米勒心脏血管科预防心脏病学和心脏康复联合科负责人&胸科研究所。“为了了解胆碱和 TMAO 是否会影响中风后功能,以及中风严重程度,我们比较了中风前各种任务的表现,然后是中风后短期和长期的表现。”

研究小组发现,一种对 TMAO 产生至关重要的肠道微生物酶 CutC 导致中风严重程度增加并恶化结果。

据朱博士说,靶向这种肠道微生物酶可能是预防中风的一种很有前景的方法。“当我们对编码 CutC 的肠道微生物基因进行基因沉默时,中风的严重程度显着降低,”她说。“正在进行的研究正在探索这种治疗方法,以及饮食干预有助于降低 TMAO 水平和中风风险的潜力,因为众所周知,西方饮食和富含红肉的饮食都会提高 TMAO 水平。转向植物性饮食蛋白质来源有助于降低 TMAO。”

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