男性更容易患高血压?盐敏感肠道菌群:性别特异性血压变化的幕后推手!
色氨酸代谢在血压调节中至关重要。色氨酸-吲哚途径完全由肠道菌群介导,ACE2(血管紧张素转换酶2)参与色氨酸的吸收,缺乏ACE2会导致肠道微生物群的变化,肠道菌群被认为是血压的调节器。此外,有充分的证据表明,肠道微生物群存在性别差异。然而,尚不清楚这种性别差异是否通过色氨酸-吲哚途径影响血压。
2024年10月23日,美国托力多大学Tao Yang、西安交通大学李宏宝共同通讯在Circulation Research(IF=16.5)在线发表题为“Salt Responsive Gut Microbiota Induces Sex Specific Blood Pressure Changes”的研究论文,该研究表明盐敏感的肠道微生物群诱导性别特异性血压变化。
当暴露于色氨酸(由于Ace2缺乏)和盐时,雌性肠道微生物群及其色氨酸-吲哚途径表现出更大的缓冲能力。相比之下,雄性肠道微生物群及其色氨酸-吲哚途径更容易受到伤害。带有雄性盲肠菌群的雌性大鼠对盐的反应是血压升高。吲哚是一种由肠道细菌产生的色氨酸衍生代谢物,它能使雄性大鼠的血压升高,但对雌性大鼠没有作用。此外,盐改变了宿主介导的色氨酸代谢,其特征是两性血清5-羟色胺减少,雌性犬尿氨酸衍生物水平升高。该研究在肠道菌群介导的色氨酸-吲哚通路中发现了一种新的性别特异性血压调节机制。盐使宿主和肠道菌群之间的色氨酸代谢以性别依赖的方式发生变化。该研究为一个新的概念提供了证据,即肠道微生物群及其代谢物在盐敏感性高血压的发展中起着性别特异性的作用。
色氨酸是一种必需氨基酸,主要在宿主肠道中吸收在达尔盐敏感大鼠(S大鼠)中,已经证明补充色氨酸可以防止血压显著升高。色氨酸还能降低原发性高血压患者的血压这些提示色氨酸代谢在高血压中的有益作用。先前的研究已经证明ACE2(血管紧张素转换酶2)通过其肾素-血管紧张素系统(RAS)独立的异源二聚体与中性氨基酸转运蛋白B0AT1(中性氨基酸转运蛋白;Slc6a19)。因此,缺乏ACE2会损害色氨酸的吸收,导致宿主介导的犬尿氨酸和血清素途径的减少。
任何在肠道中未被吸收的多余色氨酸将被肠道微生物群利用,导致肠道微生物组成的改变和色氨酸吲哚途径的富集。重要的是,色氨酸酶将色氨酸转化为吲哚只发生在肠道微生物群中。Holle等报道了慢性肾病和炎症性肠病患者肠道微生物源性色氨酸代谢物的增加,这两种疾病都是高血压的独立危险因素。越来越多的证据表明,微生物衍生色氨酸代谢物吲哚及其衍生物在血压调节和高血压中起着重要作用。因此,色氨酸代谢的稳态在血压调节中是至关重要的。然而,目前还没有研究在雌性啮齿动物中证明这一概念,并且对宿主和微生物依赖色氨酸途径的平衡影响血压的机制知之甚少。
该研究表明,ACE2仅通过肠道微生物群-色氨酸-吲哚途径对男性血压产生影响。值得注意的是,雄性大鼠的这一途径可以通过膳食盐和宿主Ace2的缺乏而改变。相比之下,雌性大鼠的该通路对膳食盐和宿主Ace2缺乏表现出更好的缓冲能力。此外,雌性大鼠的Ace2等位基因可以防止盐诱导的肠道微生物-色氨酸吲哚途径的变化,以及血压的升高。该途径的主要代谢物吲哚被发现会增加雄性大鼠的血压。该研究提出了一种新的性别特异性机制,通过肠道微生物介导的色氨酸-吲哚途径差异地影响宿主的血压调节。
原文链接:https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.124.325056