许培扬博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/xupeiyang 跟踪国际前沿 服务国内科研

博文

天然多糖在心血管疾病中减轻肠道屏障损伤的作用

已有 284 次阅读 2025-7-15 08:15 |个人分类:消化系统|系统分类:科研笔记

天然多糖在心血管疾病(CVD)中减轻肠道屏障损伤的作用是一个新兴且重要的研究领域,涉及到“肠-心轴”的概念。越来越多的证据表明,肠道屏障功能障碍(“肠漏”)及其引发的系统性炎症和代谢紊乱,在CVD的发生和发展中扮演着关键角色。天然多糖,作为一类重要的膳食纤维和生物活性物质,通过多种机制保护肠道屏障,从而对CVD产生有益影响。

以下是天然多糖在CVD中减轻肠道屏障损伤的主要作用和机制:

维持肠道机械屏障完整性:

促进粘液层生成: 某些多糖(如果胶、β-葡聚糖)能被肠道菌群发酵,产生短链脂肪酸(SCFAs),尤其是丁酸盐。丁酸盐是结肠上皮细胞的主要能量来源,能刺激杯状细胞产生粘液蛋白(MUC2),增厚和保护粘液层,这是抵御病原体和有害物质的第一道物理屏障。 增强紧密连接蛋白: SCFAs(特别是丁酸盐)具有抗炎和表观遗传调控作用,能上调肠道上皮细胞间紧密连接蛋白(如Occludin, Claudins, ZO-1)的表达,减少其解体,从而降低肠道通透性,防止内毒素(如脂多糖LPS)和细菌产物进入血液循环。

调节肠道菌群平衡:

益生元作用: 天然多糖是肠道有益菌(如双歧杆菌、乳酸杆菌等)的主要“食物”(益生元)。它们促进这些有益菌的增殖和活性。 抑制有害菌: 通过竞争性抑制和改变肠道环境(如降低pH值),多糖可以抑制潜在致病菌(如某些大肠杆菌、变形菌门成员)的过度生长。失衡的菌群(菌群失调)会产生更多有害代谢物并破坏肠道屏障。 CVD相关的菌群失调: CVD患者常伴有菌群失调,表现为产SCFAs的有益菌减少,而产三甲胺(TMA)、内毒素或促炎因子的菌增多。多糖通过恢复菌群平衡,减少这些有害物质的产生。

减轻肠道炎症:

抑制促炎信号通路: 多糖及其代谢产物SCFAs能抑制核因子κB等关键促炎信号通路的激活,减少肠道局部促炎细胞因子(如TNF-α, IL-6, IL-1β)的产生。慢性低度肠道炎症是破坏肠道屏障和驱动CVD进展的重要因素。 促进抗炎环境: SCFAs(尤其是丁酸盐和丙酸盐)能激活免疫细胞(如巨噬细胞、调节性T细胞)上的G蛋白偶联受体,促进抗炎因子的分泌和免疫耐受,维持肠道免疫稳态。

改善肠道化学屏障:

SCFAs降低肠道pH: 发酵产生的SCFAs降低肠道腔内pH值,这有助于抑制病原菌生长,促进矿物质吸收,并可能影响胆汁酸代谢,间接保护肠道屏障。 对抗氧化应激: 许多天然多糖本身或其促进产生的代谢物具有抗氧化活性,能清除自由基,减轻氧化应激对肠道上皮细胞的损伤。氧化应激是破坏紧密连接和导致细胞死亡的重要因素,在CVD和肠道屏障损伤中都普遍存在。

在心血管疾病中的具体联系和益处:

降低系统性炎症: 保护肠道屏障,减少内毒素(LPS)和细菌产物进入血液,是预防和减轻慢性系统性低度炎症的关键。系统性炎症是动脉粥样硬化、心力衰竭等CVD的核心驱动因素。多糖通过维护肠道屏障完整性,有效降低循环中LPS(内毒素血症)和炎症因子水平。 减少代谢性内毒素血症: 肠道通透性增加导致LPS进入血液,触发免疫反应,引起胰岛素抵抗、脂肪代谢紊乱和血管内皮功能障碍,这些都是CVD的重要危险因素。多糖通过加固肠道屏障,直接减少代谢性内毒素血症的发生。 调节胆汁酸代谢: 肠道菌群参与胆汁酸代谢。多糖通过调节菌群,影响胆汁酸池的组成和次级胆汁酸的生成。某些次级胆汁酸与心血管风险相关。健康的菌群环境有助于维持更有利的胆汁酸谱。 影响TMAO生成: 肠道菌群将膳食中的胆碱、肉碱等代谢为三甲胺(TMA),TMA在肝脏被氧化为氧化三甲胺(TMAO)。高水平的TMAO是CVD的独立危险因素,与血栓形成、动脉粥样硬化斑块不稳定相关。某些多糖通过: 促进利用胆碱/肉碱的有益菌生长: 减少这些底物被产TMA菌利用。 抑制产TMA菌的生长: 直接抑制产生TMA的关键菌种。 加速肠道蠕动: 减少底物与产TMA菌接触的时间。 降低肠道pH: 抑制某些产TMA菌的活性。 改善代谢参数: 多糖通过改善肠道健康,有助于改善血糖控制、血脂谱(降低LDL-C、甘油三酯)和血压,这些都是CVD的传统风险因素。 潜在的心肌保护: 减轻系统性炎症和氧化应激对心肌细胞也有直接保护作用,可能有益于心力衰竭等疾病。

常见的具有肠道屏障保护作用的天然多糖来源:

谷物: 燕麦(β-葡聚糖)、大麦(β-葡聚糖)、全麦。 水果: 苹果(果胶)、柑橘类水果(果胶)、香蕉(抗性淀粉)。 蔬菜: 洋葱、大蒜(菊粉、低聚果糖)、芦笋、洋蓟、豆类(各种纤维和抗性淀粉)。 海藻: 褐藻胶、卡拉胶、岩藻多糖(具有显著的抗炎、抗氧化、调节菌群作用)。 菌菇: 香菇多糖、灵芝多糖(具有免疫调节和生物活性)。 其他: 魔芋葡甘露聚糖、亚麻籽胶等。

总结:

天然多糖通过其益生元特性、发酵产生SCFAs、调节肠道菌群平衡、抑制肠道炎症和氧化应激等多重机制,有效维护和修复肠道屏障功能。在心血管疾病的背景下,这种对肠道屏障的保护作用至关重要,因为它切断了“肠漏”-内毒素血症-系统性炎症-血管/心肌损伤这一恶性循环的关键环节。通过降低系统性炎症、减少TMAO生成、改善代谢风险因素,天然多糖成为通过“肠-心轴”途径预防和辅助治疗心血管疾病的一种有前途的膳食策略。富含多种天然多糖的均衡饮食是维护心血管和肠道健康的基石。然而,其具体效果可能因多糖类型、剂量、个体菌群差异和疾病状态而异,临床应用仍需更多高质量研究支持。



https://wap.sciencenet.cn/blog-280034-1493717.html

上一篇:桥接肿瘤微环境:癌症相关成纤维细胞在肿瘤恶病质发展中的关键作用
下一篇:神经免疫、代谢和氧化应激通路在重度抑郁症中的作用
收藏 IP: 223.72.69.*| 热度|

2 郑永军 王涛

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2025-7-16 17:23

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部