氧化三甲胺与心力衰竭关系的研究进展
胆碱,菌群,1氧化三甲胺概述,2氧化三甲胺对心力衰竭病人临床预后的预测作用,3氧化三甲胺促进心力衰竭进展的病理生理机制,4小结
闫思雨,马丽红随着人口的老龄化和各类心血管疾病诊治水平的提高,心力衰竭已成为我国重大的公共卫生问题[1],应全面防控危险因素,进而降低死亡率。多种病理因素均参与心力衰竭的发生发展,目前越来越多研究支持肠道菌群及其代谢产物在心力衰竭发病机制中的作用,即“心力衰竭的肠道假说”。这一假说表明,心排血量减少和全身充血增加导致肠道黏膜缺血及水肿,肠道通透性增加,从而增加细菌易位和循环内毒素,引起多种机制导致心力衰竭病理进展,从而影响病人预后[2-3]。氧化三甲胺是肠道菌群代谢物三甲胺的肝脏氧化产物[4]。既往研究证实,氧化三甲胺介导动脉粥样硬化的发生发展,循环氧化三甲胺水平升高与心肌梗死、脑卒中发生风险密切相关[4-5]。有研究证实,高水平氧化三甲胺与心力衰竭不良预后具有相关性[6],与相关研究结果[7]不一致,因此,氧化三甲胺预测心力衰竭预后的作用存在一定争议。目前研究结果仅说明氧化三甲胺与心力衰竭不良预后有一定的相关性而非因果性,氧化三甲胺参与心力衰竭进展的确切机制尚未明确。现综述氧化三甲胺在心力衰竭进程中的可能作用及研究进展,以期为心力衰竭的肠道假说提供依据。
1 氧化三甲胺概述
磷脂酰胆碱是人类膳食中获得胆碱的主要来源[8],如蛋类、奶类、红肉、鱼类等,此外少量磷脂酰胆碱是在人体内源性形成,并由胆汁排出[9]。磷脂酰胆碱可在小肠被胰磷脂酶D消化产生游离胆碱,含有胰磷脂酶D的肠道菌群参与这一过程[10]。生成的胆碱在三甲胺裂解酶催化下裂解产生三甲胺[11]。三甲胺的产生除了通过三甲胺裂解酶催化胆碱分解之外,还通过其他酶与相应底物发生反应而产生,如肉碱单氧合酶、甜菜碱还原酶、氧化三甲胺还原酶。三甲胺形成后被血液吸收,通过门脉循环进入肝脏,并在肝脏中经过黄素单氧化酶氧化形成氧化三甲胺,多种黄素单氧化酶催化这一过程,包括黄素单氧化酶1、黄素单氧化酶2、黄素单氧化酶3,其中黄素单氧化酶3数量较多且活性较强,是这一反应的主要催化剂[12]。
Wang等[13]首次发现氧化三甲胺在心血管疾病中的作用,他们对健康人群和心血管疾病人群血浆代谢产物进行区分,以质谱及液相色谱为基础的代谢组学方法明确了预测心血管疾病发生风险的相关物质,其中3种小分子物质呈明显相关性,经研究确定的是胆碱、甜菜碱和氧化三甲胺。相关动物实验以灌胃或腹腔注射方式给予无菌小鼠氧化三甲胺前体物质,分析氧化三甲胺来源,结果证实胆碱代谢和肠道菌群在氧化三甲胺形成、巨噬细胞胆固醇增加及泡沫细胞形成等过程中至关重要[5]。已有临床研究证实,氧化三甲胺在心血管疾病方面具有预测作用 ......
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