血管最内层细胞的老化导致心血管疾病。研究人员首次显示，肠道细菌及其代谢物直接促进血管老化。随着人们年龄的增长，肠道中的细菌组成发生变化，导致体内“重生”的物质减少，有害物质增多。
心血管疾病是全球最常见的死亡原因。即使已知的传统风险因素，如糖尿病或高血压得到了治疗，疾病在一半病例中仍会恶化，尤其在老年患者中。苏黎世大学的研究人员首次表明，肠道细菌及其代谢物可以加速血管的老化并触发心血管疾病。
苯乙酸触发细胞老化
人体由约30到100万亿的细菌组成，这些细菌栖息在我们的器官中。90%的这些细菌生活在肠道中，处理我们摄入的食物，转化为代谢产物，进而影响我们的身体。“这些物质中有一半尚未被识别，”索海尔·赛义迪说。他在转化与实验心脏病学中心的研究小组正在研究微生物组成如何随年龄变化，以及这是否能影响心血管系统。
通过对7000多名18至95岁健康个体的数据以及一个小鼠模型的研究，研究人员发现氨基酸苯丙氨酸的分解产物苯乙酸随着年龄的增长而积累。在几组实验中，赛义迪的团队证明苯乙酸导致内皮细胞的衰老，其中衬里血管内部的细胞不再增殖，分泌炎症分子，并表现出衰老表型。结果，血管变得僵硬，功能受损。
发现责任细菌
通过对小鼠和人类的微生物组进行全面的生物信息学分析，研究人员识别出 Clostridium sp.ASF356 细菌，该细菌可以将苯丙氨酸转化为苯乙酸。当研究人员用这种细菌定植年轻小鼠时，随后显示苯乙酸水平上升和血管老化的迹象。然而，当用抗生素消灭这些细菌时，体内的苯乙酸浓度降低。“因此，我们能够证明肠道细菌是提高水平的主要原因，”赛义迪解释道。
身体自身的青春泉
然而，肠道微生物组也产生对血管健康有益的物质。短链脂肪酸如乙酸，来自于饮食纤维和多糖在肠道中的发酵，作为自然的再生剂。研究小组通过体外实验表明，添加醋酸钠可以恢复老化血管内皮细胞的功能。在分析肠道细菌时，他们发现产生这种再生剂的细菌数量随着年龄的增长而减少。
“因此，心血管系统的老化过程可以通过微生物组进行调节，”赛义迪说。这位药理学家和他的团队现在正在研究哪种饮食对细菌和人类之间复杂的相互作用有积极影响。膳食纤维以及具有抗氧化和抗炎特性的食物可以增强身体自身的“青春泉”。相反，富含苯丙氨酸的食物和饮料，如红肉、乳制品和某些人工甜味剂的摄入应限制，以减缓血管老化。研究人员还在寻找通过药物减少体内苯乙酸的方法。通过基因修饰细菌来抑制苯乙酸的形成的初步尝试取得了良好效果。
