【争创一流】从“肠”计“益”,中山大学营养学为心血管代谢疾病早期防治提供新策略
编者语:
习近平总书记强调,建设教育强国,龙头是高等教育。要把加快建设中国特色、世界一流的大学和优势学科作为重中之重,大力加强基础学科、新兴学科、交叉学科建设,瞄准世界科技前沿和国家重大战略需求推进科研创新。
中山大学紧密围绕“四个面向”指导思想,聚焦国家战略需求,完善学科布局顶层设计,加强学科交叉融合和协同发展,引导各学科进一步凝练学科方向,打造学科特色优势,在不同领域和方向争创一流。发展规划办公室将系列推出近年来我校开展学科建设、争创一流学科过程中取得的部分成果,推动各学科持续提升建设水平,走好高质量内涵式发展之路。
近年来,bbin平台-bbin官网-bbin电子 围绕公共卫生与预防医学学科建设主责,紧扣国家公共卫生和健康安全重大需求,以保障公共卫生安全和维护人民健康为导向,助力疾病预防控制体系建设。我校于2022年7月顺利成为华南地区唯一一家国家高水平bbin平台 建设高校,这也为下一阶段学校公共卫生与预防医学一流学科建设奠定了重要基础。
作为公共卫生与预防医学学科的重要领域,营养学是研究食物营养成分与人体健康关系的一门学科。几千年来,人们已经知道不合理膳食是导致多种健康问题的重要原因,但是对于膳食营养成分调控机体组织器官代谢的确切机制以及如何科学优化营养物质的吸收利用促进人体健康,仍然知之甚少。肠道菌群类似人体代谢器官,在消化食物成分、影响其生化特性方面具有重要作用。
肠道菌群是人体肠道内数量庞大的微生物群落的总称,包括细菌、真菌、古菌和病毒。肠道菌群在提高人体免疫力、食物消化、肠道内分泌和神经信号调节、药物代谢等方面均扮演着重要角色,与人体健康息息相关。

过去的二十年间,观察性研究的结果发现肠道菌群紊乱与肥胖、2型糖尿病、心血管疾病等我国人群中常见的代谢性疾病的发生密切相关。营养膳食是塑造肠道菌群最直接有效的措施,但是如何利用菌群营养代谢功能开展更加有效的心血管代谢疾病早期防治至今尚不清楚。
为此,bbin平台
营养学团队在广东、广西、海南、福建四省建立了11万人的华南区域自然人群慢性病前瞻性队列,并在此基础上筛选鉴定出一系列心血管代谢疾病新型菌群营养代谢标志物,揭示了菌群营养代谢在心血管代谢疾病进展中的作用机理,建立了基于新型益生菌的早期营养防治措施,为我国居民心血管代谢疾病早期防治提供了新策略。

寻找心血管代谢疾病菌群营养代谢标志物
风险评估是心血管代谢疾病早期防治的重要基础,围绕年龄、性别、吸烟、血压等经典危险因素所构建的传统风险预测模型虽然在人群分层中发挥了重要作用,但由于缺乏特异性,仍存在高估或低估心血管代谢疾病风险的问题。为此,寻找特异性高、参与疾病进展的新型生物标志物成为了研究的突破口。通过大规模人群队列多组学联合分析,研究团队发现Eubacterium rectale菌的减少和Clostridium sp CAG_299菌的增加与我国人群血脂代谢紊乱密切相关。血液循环中氨基酸菌群代谢物3-吲哚丙酸、N-甲基色胺水平的降低与非高密度脂蛋白水平升高存在因果关联。对于糖代谢紊乱而言,肠道真菌对胰岛素敏感性、胰岛β细胞功能等糖代谢指标的解释度更高,肠道真菌共生网络的复杂性随着糖代谢恶化程度加剧显著增加,其中驱动真菌Fusarium改变所引起的菌群磷脂水平、乳酸-氨基酸偶联物以及有机酸2-Oxoisocaproic acid的改变是胰岛素抵抗更加灵敏的生物标志物。相关研究已于近日发表于Cell出版社医学旗舰刊Med、柳叶刀子刊eBioMedicine,为我国人群心血管代谢疾病风险评估提供了特异性更强的新型标志物。
菌群营养代谢物调控心血管代谢疾病进展
这些新型标志物是如何调控心血管代谢疾病进展的呢?为此,bbin平台 营养学团队在动物和细胞模型中对新型标志物调节糖脂代谢、维护心血管健康的作用机理进行了系统性的研究。冠心病患者队列结合基因敲除小鼠模型研究结果显示,心血管疾病进展过程中色氨酸代谢通路被显著抑制,其中3-吲哚丙酸的降低水平最为明显。进一步的细胞实验结果显示,补充色氨酸菌群代谢物3-吲哚丙酸可通过抑制miR-142-5p诱导巨噬细胞ABCA1表达,促进巨噬细胞胆固醇外流的方式抑制动脉粥样硬化斑块的形成。此外,宏基因组——代谢组——表型组联合分析结果显示,普氏梭杆菌是调节动脉硬化程度的关键菌种。靶向代谢组学结合动物模型验证结果显示,普氏梭杆菌有机酸代谢物顺乌头酸可通过抑制金属基质蛋白酶活性的方式减少血管壁弹性纤维断裂,抑制血管局部炎症激活,从而改善血管硬化及其所诱发的心力衰竭、慢性肾病、认知障碍等重大慢病。相关研究成果均发表于心血管领域国际知名期刊Circulation Research,打开了肠道菌群与心血管代谢疾病进展之间的“黑匣子”,为从菌群代谢角度开展心血管代谢疾病早期防治提供了新依据。
基于新型益生菌的心血管代谢疾病营养防治措施
益生菌是定殖于人体肠道内,在改善微生态平衡方面具有重要作用的一类微生物。如何筛选鉴定适合中国人群的菌株,建立基于二代益生菌的营养干预措施是心血管代谢疾病早期防治领域面临的重大瓶颈问题。为此,bbin平台
营养学团队从华南区域自然人群中分离鉴定出一系列具有心血管代谢保护功能的二代益生菌菌株,并用过无菌小鼠动物模型证明了另枝菌A. indistinctus可定殖于肠道内,并通过与宿主共代谢产生马尿酸的方式促进肠道尿酸排泄,降低循环中尿酸水平及其长期过度蓄积所引发的肾脏和心血管病变。进一步的人群随机对照干预实验结果显示,为期12周的植物乳杆菌菌株干预可通过降低循环中残留胆固醇的方式改善心血管代谢疾病高危人群的血脂谱,提高血管内皮舒张功能,降低心血管疾病发病风险。相关成果发表于微生物领域国际顶级期刊Cell Host & Microbe,以及营养学领域国际知名期刊Clinical Nutrition,获批国家发明专利2项、国际发明专利2项,为建立基于二代益生菌的心血管代谢疾病早期防治新措施提供了科学依据。

通过从“肠”计“益”,bbin平台
营养学团队为心血管代谢疾病早期防治提供了新策略。中山大学公共卫生与预防医学学科凭借其深厚的学术积淀与前瞻性的科研视野,形成了独特的营养学学科特色。面对全球健康挑战,中大“公卫人”将矢志不渝地追求卓越,以争创中国特色、世界一流的学科为目标,不断强化自身特色,为服务健康中国战略、守护人类生命健康贡献重要力量。
转载来源:中山大学发展规划
撰稿:柳雁
初审:夏敏
审核:王燕芳
审定发布:范瑞泉