在心血管医学的长久历史中，我们熟知的“危险因子”无非高脂、高压、高糖。然而，过去十年，一位新玩家悄然登场——肠道菌群。2020 年发表在 Circulation Research 的综述，由克利夫兰诊所的 Stanley Hazen 团队撰写，首次系统揭示了肠道微生物如何通过代谢产物影响心血管系统，从代谢、炎症到血栓形成，构建出一幅“肠道—心脏轴”的完整图景。

研究发现，肠道菌群能将膳食中的胆碱、肉碱及磷脂转化为三甲胺（TMA），经肝脏氧化生成三甲胺氧化物（TMAO）。TMAO 可促进胆固醇在血管壁沉积、增加血小板反应性，并激活炎症通路，从而显著提高动脉粥样硬化和心梗风险。血浆 TMAO 浓度每升高 10 μmol/L，心血管事件风险可上升约 20%。

更令人震撼的是，研究还揭示了另一条平行通路——苯乙酰谷氨酸（PAGln）。它由肠菌代谢芳香族氨基酸产生，可与肾上腺素能受体结合，增强心脏兴奋性和血压反应，从而触发急性心血管事件。换言之，PAGln 是“神经型”的心脏信号，而 TMAO 是“代谢型”的风险驱动，两者共同塑造了一个看不见的“化学阴影”。

图1｜肠道菌群如何通过代谢产物影响心血管系统


与此同时，论文指出，并非所有肠源代谢物都是敌人。短链脂肪酸（SCFAs）如乙酸、丙酸、丁酸，是膳食纤维经益生菌发酵的产物。它们能通过激活 GPR41、GPR43 和 Olfr78 受体调节血压与血管舒张，抑制炎症反应。相比之下，脂多糖（LPS）则由肠屏障受损后泄漏入血，通过 TLR4 受体引发系统性炎症，加速内皮功能障碍与动脉硬化。

表1｜四类关键代谢物与心血管作用路径速览

代谢物来源作用靶点心血管效应
TMAO胆碱、肉碱 → 肠菌 CutC/D + 肝 FMO3胆固醇转运、血小板活化、炎症促进动脉粥样硬化与血栓
PAGln芳香族氨基酸代谢肾上腺素能受体（α₂A、β₂、β₃）增强心肌兴奋性与收缩压
SCFAs膳食纤维发酵GPR41、GPR43、Olfr78降压、抗炎、调节代谢稳态
LPS肠道通透性增加TLR4 / NF-κB 通路诱发慢性炎症与血管损伤


这些发现彻底颠覆了传统“胆固醇中心论”。它告诉我们，心脏病的风险不止取决于血脂，更取决于肠道的化学反应。Hazen 团队通过动物实验与人群数据证明：即使血脂正常，只要 TMAO 或 PAGln 升高，心梗风险仍显著上升。相反，通过调节菌群或阻断关键代谢酶，可在不改变饮食总热量的前提下降低风险。

图2｜如何通过调控肠道菌群改善心血管健康


🥦 饮食干预（Diet）：多吃豆类、水果、蔬菜，少红肉、少油腻。

🧫 益生菌/益生元（Probiotics & Prebiotics）：增加有益菌、提升肠道平衡。

💊 抑制细菌酶（Bacterial enzyme inhibitors）：阻止菌群产生有害代谢物。

🧪 抗菌药物（Antimicrobials）：选择性清除有害菌。

🧍‍♂️→🧍‍♀️ 粪菌移植（FMT）：移植健康人的肠道菌群，重建生态。

🧬 宿主酶抑制剂（Host enzyme inhibitors）：阻断人体将TMA转为TMAO的过程。

因此，未来防治心血管疾病的策略正在从“降脂”扩展为“控菌”。论文提出多种前沿方向：

饮食调控：减少红肉与蛋黄，增加膳食纤维与植物多酚，可抑制 TMA/TMAO 生成；

微生物酶抑制剂：如 DMB（3,3-二甲基-1-丁醇）能非致死性地抑制 CutC 酶；

益生菌与后生元疗法：恢复 SCFA 代谢通路，强化血管保护；

代谢监测与个体化营养：利用血浆 TMAO 与 PAGln 水平评估风险，实现“化学生态精准医学”。

这场革命的意义，不仅在于发现新靶点，更在于重塑医学观念：心血管病不是单一器官问题，而是系统代谢与微生物生态失衡的结果。 也许未来的心脏科医生，不止开他汀，也会为你开一份“肠道处方”。


参考文献:

Wang Z., Roberts A.B., Buffa J.A., et al. (2020). Gut Microbiota and Cardiovascular Disease. Circulation Research, 126(12), 1623–1645. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.120.316242

本文所用图片均为文献内Figure

来源: 合康谱精准医学科普基地