审查
doi: 10.1038 / nrmicro.2017.149。
Epub 2018年1月8日。
微生物调制的心血管疾病
从属关系
- PMID:29307889
- PMCID:PMC5885760
- DOI:10.1038 / nrmicro.2017.149
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审查
微生物调制的心血管疾病
Nat Microbiol牧师。
2018年3月。
免费的PMC的文章
文摘
虽然早就知道饮食导致心血管疾病(CVD)的发病机理,研究在过去的十年中揭示了一个意想不到的相互影响营养摄入,肠道微生物代谢和主机修改患心血管疾病的风险。Microbial-associated分子模式由主机感觉到已经提出模式识别受体和心血管疾病的发病机理。此外,主机微生物群产生各种代谢物,如trimethylamine-N-oxide,短链脂肪酸和二次胆汁酸,影响心血管疾病的发病机制。这些最新进展支持了这样的观点,即针对宿主和微生物之间的相互作用可能持有承诺为心血管疾病的预防和治疗。在这篇综述中,我们总结我们当前的肠道微生物机制,导致心血管疾病的知识,特别强调治疗干预,我们强调需要建立微生物途径和心血管疾病发病机理之间的因果关系。
利益冲突声明
S.L.H.命名为发明家在等待,由克利夫兰诊所颁发专利有关心血管诊断和治疗。他也是一个付费顾问Esperion和宝洁,从阿斯特拉捷利康和获得研究基金,宝洁公司,辉瑞公司,罗氏诊断,武田。S.L.H.也收到版税支付相关的发明或发现心血管诊断或治疗从克利夫兰HeartLab Esperion和西门子。
j . m . B声明没有利益冲突。
数据
Microbial-associated分子模式(mamp)能促进心血管疾病通过主机模式识别受体的直接接触(PRRs),促进慢性炎症过程的主机。在心血管疾病的背景下,生态失调在口腔和肠道微生物能引起当地MAMP-PRR信号在这些微环境(没有显示)。此外,系统可以促进肠道细菌易位CVD MAMP-PRR信号在遥远的网站,包括肝脏和动脉壁。缩写:CD14、集群分化14;CpG ODNs CpG oligodeoxynucleotides;有限合伙人,脂多糖;心肌梗死,心肌梗塞;NOD1,核苷酸寡聚化domain-containing 1;TLR, toll样受体。
餐后的胆碱磷脂酰胆碱(PC),肉碱,γ-butyrobetaine,可能其他methylamine-containing源营养肠道微生物提供衬底gut-microbial-mediated三甲胺(TMA)的生产。微生物TMA裂合酶酶(CutC / D、编制/ B和YeaW / X)可以生成TMA,进入门脉循环和最终交付给宿主肝脏。主机flavin-containing单氧酶(FMO)家族的酶,可以把蓝玉尤其是FMO3 TMAO。TMAO可以促进动脉粥样硬化,血栓形成,心脏衰竭,胰岛素抵抗,并通过组织或细胞特定类型重组肾脏疾病。通过未知的受体介导传感机制(如TMAO传感器),TMAO驱动器特异性信号事件,促进心血管疾病发病机理。在血小板,TMAO迅速提高stimulus-induced钙(Ca2 +)发布,该信号驱动pro-thrombotic项目。在内皮细胞和平滑肌细胞TMAO迅速激活增殖蛋白激酶(MAPK)和核因子k B (NF-kB)促进的表达粘附分子ICAM和E-selectin等。此外,TMAO可以通过目前不明信号通路调节巨噬细胞增加泡沫细胞的形成。TMAO心脏和肾脏的也可以发起profibrotic课程通过转化生长因子β(TGFβ)——phospho-SMAD3信号轴。总的来说,这些细胞事件收敛于促进动脉粥样硬化,血栓性血管疾病,肾功能损害有关。
最初,初级胆汁酸在宿主肝脏合成胆固醇。新创初级胆汁酸合成胆酸、鹅去氧胆酸(CDCA)和muricholic酸(MCA);只有在啮齿动物)然后共轭与甘氨酸(人类)或牛磺酸(人类和老鼠)C-24羧基的位置。结合后,产生胆汁盐分泌到胆汁胆固醇和磷脂形成混合胶束,暂时性储存在胆囊。当一餐摄入时,胆囊收缩释放混合胶束为近端小肠的功能必不可少的乳化剂,使适当的疏水分子的吸收如脂肪酸和脂溶性维生素(如维生素a,维生素D,维生素E和维生素K)(没有显示)。重要的是,胆汁盐是留在肠道流明最终导线结肠。一旦在结肠微环境,他们参与双向相互作用调节微生物群落结构,并随后microorganism-driven胆汁盐二次胆汁酸代谢(脱氧胆酸和石胆酸),它可以影响宿主的生理和疾病易感性。重要的是,在帮助肠道脂质吸收初级胆汁盐和继发性细菌代谢物几乎定量re-absorbed恢复(> 95%)通过专用主机回肠转运蛋白在回肠肠上皮细胞(没有显示)。这个reabsorptive过程提供了新物种多样化的胆汁酸,然后信号通过专用的受体系统主机,包括farnesoid X受体(FXR) protein-coupled胆汁酸受体1 (TGR5),孕烷X受体(PXR),维生素D受体(VDR)、毒蕈碱的受体2和3 (M2 / M3)和sphingosine-1-phosphate受体2 (S1PR2)。
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