【摘 要】
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随着社会的发展,高血压的发病率逐年升高,为社会医疗体系带来沉重负担。研究表明,血管壁组织中活性氧的增多能够使血压升高,同时还可能引起血管纤维化与血管壁增厚,促进高血压的发展。近期的研究发现肠道菌群失调亦可引起高血压。因此,抗氧化能力和肠道菌群可作为预防高血压的靶点。益生菌已被证明具有提升宿主抗氧化能力并清除活性氧的作用,同时还有调节肠道菌群的功能。因此,具有抗氧化功效的益生菌或可预防高血压的形成。
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随着社会的发展,高血压的发病率逐年升高,为社会医疗体系带来沉重负担。研究表明,血管壁组织中活性氧的增多能够使血压升高,同时还可能引起血管纤维化与血管壁增厚,促进高血压的发展。近期的研究发现肠道菌群失调亦可引起高血压。因此,抗氧化能力和肠道菌群可作为预防高血压的靶点。益生菌已被证明具有提升宿主抗氧化能力并清除活性氧的作用,同时还有调节肠道菌群的功能。因此,具有抗氧化功效的益生菌或可预防高血压的形成。本课题以乳杆菌与双歧杆菌为研究对象,通过体外实验筛选出能够提升血管平滑肌细胞抗氧化能力的菌株,并通过动物模型验证其预防高血压的功效,同时对其潜在作用机制进行探究。主要结论如下:1.以血管平滑肌细胞系A7R5为模型,筛选具有抗氧化功效的菌株。对62株益生菌进行了筛选,共得到9株能够显著降低A7R5细胞内活性氧水平的菌株。这9株益生菌分别作用于A7R5细胞内不同靶点,其中长双歧杆菌CCFM752与干酪乳杆菌FNMHLBE25M1能够抑制胞内NADPH氧化酶的激活,从而抑制超氧化物阴离子(superoxide anion,O2·-)的产生;干酪乳杆菌FNMHLBE25M1与植物乳杆菌CCFM1149能够提升胞内总超氧化物歧化酶活力,促进O2·-的降解;两歧双歧杆菌FJSWX9M8与FNT16-2、长双歧杆菌CCFM752、干酪乳杆菌FNMHLBE25M1以及植物乳杆菌CCFM1149、CCFM10、CCFM239与CCFM639能够提升胞内过氧化氢酶活力,促进过氧化氢的降解。2.以原发性高血压大鼠（spontaneously hypertensive rat,SHR）为动物模型,验证抗氧化益生菌对高血压的预防作用,并对其预防血管重构以及提升血管内皮NO合成水平与抗氧化能力的功效进行评价。选取能够同时降低A7R5细胞内O2·-与过氧化氢的长双歧杆菌CCFM752与植物乳杆菌CCFM1149以及仅能够降低过氧化氢水平的植物乳杆菌CCFM10进行验证,同时以未能提升细胞抗氧化能力的长双歧杆菌CCFM666与植物乳杆菌L86作为对照。结果表明长双歧杆菌CCFM752预防了SHR高血压的形成,也预防了主动脉血管重构,提升了主动脉内皮NO合成水平与抗氧化能力。植物乳杆菌CCFM10仅预防了高血压的形成,未能影响主动脉血管重构、内皮NO合成水平与抗氧化能力;植物乳杆菌CCFM1149未能预防高血压的形成,仅预防了主动脉壁纤维化并提升了主动脉组织抗氧化能力。相比之下,长双歧杆菌CCFM666与植物乳杆菌L86既未能预防高血压的形成与主动脉血管重构,也未能提升内皮NO合成水平与抗氧化能力。3.对长双歧杆菌CCFM752预防高血压的机制进行初步探究。通过血清代谢组学分析CCFM752对SHR代谢水平的影响,发现CCFM752上调了脯氨酸与吡哆胺5’-磷酸,二者与血压水平呈负相关且与抗氧化能力以及血管内皮NO合酶活力呈正相关。通过测定粪便菌群结构探究CCFM752对肠道菌群的影响,发现CCFM752能够恢复大鼠肠道菌群的α-多样性与放线菌门水平,降低了F/B值,上调了乳杆菌属、双歧杆菌属等9个与血压水平呈现负相关的菌属,并下调了有害菌属Turicibacter。对大鼠血清代谢物与肠道菌属水平进行相关性分析,发现CCFM752显著改变的3种与血压水平相关的血清代谢物中,脯氨酸与吡哆胺5’-磷酸能够关联到与血压水平相关的菌属,而另1代谢物与肠道菌属无显著相关性,故推测CCFM752可能通过调节肠道菌群影响血清代谢组,进而提升抗氧化能力与内皮NO合成水平,降低血压水平,同时也可能通过其他途径影响代谢与血压水平。
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