一、背景
动脉粥样硬化性心血管疾病 (CVD)是导致死亡和残疾的主要原因。胃肠道的微生物群落，也被称为肠道微生物群，被假设通过3种潜在机制影响动脉粥样硬化的进展。首先，微生物代谢产物可以干扰宿主代谢，包括脂类代谢。肠道微生物群的组成与代谢紊乱 (如肥胖、胰岛素抵抗和2型糖尿病)相关，但因果关系和方向尚不明确。其次，活菌或细菌结构成分 (如内毒素)进入血流可促发低度全身性炎症，从而加重动脉粥样硬化过程。第三，动脉粥样硬化斑块内细菌DNA的发现使人们提出细菌可能直接感染斑块并加速动脉粥样硬化进展。有症状的冠状动脉粥样硬化性疾病的病例对照研究发现，肠道物种的丰度存在差异。然而，患者和对照组在药物治疗和生活方式因素方面的差异使这些研究容易产生偏倚。因此，有必要对无明显冠状动脉疾病的个体进行纳入代谢和炎症生物标志物的基于人群的大样本研究。
二、简介
2023年7月12日，来自瑞典乌普萨拉大学的Sergi Sayols-Baixeras 及其团队在Circulation (IF: 37.8)杂志上发表名为Streptococcus Species Abundance in the Gut Is Linked to Subclinical Coronary Atherosclerosis in 8973 Participants From the SCAPIS Cohort的研究[1]。
三、研究亮点
1、在8973名参与者中，鸟枪法 (Shotgun)宏基因组学确定了肠道物种与亚临床动脉粥样硬化之间的关联，该亚临床动脉粥样硬化是通过计算机断层扫描衍生的冠状动脉钙化评分评估的，其中链球菌属和振动杆菌属的比例过高。
2、肠道链球菌与全身性炎症和感染反应的循环生物标志物呈正相关，并且与口腔中的相同物种呈正相关，而这些细菌又与口腔病理相关。
3、冠状动脉钙化评分相关物种的子集与丙酸吲哚呈负相关，但与次级胆汁酸和丙酸咪唑呈正相关。
4、在迄今最大的心血管和宏基因组研究中，我们描述了肠道微生物群组成 (尤其是口腔中常见的微生物种类)与亚临床冠状动脉粥样硬化和炎症生物标志物之间的联系。
5、肠道和口腔链球菌对冠状动脉疾病风险的影响值得进一步纵向和实验研究。
四、主要结果
与亚临床动脉粥样硬化相关的菌种富集于链球菌属和口腔杆菌属
粪便标本的分类鉴定出1985种，其中411种的患病率小于1%。每个样本平均物种数量为325种，范围为11 ~ 696种。优势菌门为厚壁菌门 (72%)和拟杆菌门 (20%；图3)。在包括8973个个体的基本模型中，78个物种 (其中73个物种的患病率≥1%)的相对丰度与CACS呈正相关，而29个物种 (所有物种的患病率均≥1%)的相对丰度与CACS呈负相关。分类群富集分析显示，链球菌属和口腔杆菌属在阳性CACS关联中过度表达。
图3. 跨3个数据集的粪便和唾液样本的门水平分类分析
肠道微生物群中的口腔物种与系统性炎症和感染的标志物相关
我们在线性混合模型中评估了CACS相关物种与血浆hsCRP (n=8117)以及血液白细胞 (n=8098)和中性粒细胞 (n=8092)计数之间的关联。在与CACS呈正相关的54个物种中，13个与hsCRP呈正相关，10个与白细胞计数呈正相关，11个与中性粒细胞计数呈正相关。与所有3个标记相关的物种以口腔微生物群中常见的物种为主，包括与CACS相关性最强的链球菌：咽峡炎链球菌 (S anginosus)、口腔链球菌 (S oralis subsp oralis)和副血链球菌 (S parasanguinis)。在与CACS呈负相关的13种物种中，6种与hsCRP呈负相关，6种与白细胞计数呈负相关，5种与中性粒细胞计数呈负相关 (图5)。
图5. 冠状动脉钙化积分相关的肠道种类与动脉粥样硬化及炎症和感染标志物的替代测量方法之间的关联
粪便样本中的CACS相关物种与唾液中的相应物种相关
几种与CACS相关的物种通常被认为是口腔物种。因此，我们调查了435名MODS参与者的粪便和唾液样本中CACS相关物种的丰度之间的相关性，这些参与者在MOS的粪便采样后4 ~ 12个月内接受了彻底的牙科检查。唾液样本中共鉴定出6种CACS相关物种，其中5种 (咽峡炎链球菌、副血链球菌、戈登链球菌、粘性罗氏菌和齿双歧杆菌)与粪便样本中相应物种的丰度呈正相关，而口腔链球菌与粪便样本中相应物种的丰度无相关性。在来自MODS的多达639名参与者中，3个菌种 (咽峡炎链球菌、副血链球菌和粘性罗氏菌)与龋齿和填充面均呈正相关，3个菌种 (咽峡炎链球菌、戈登链球菌和齿双歧杆菌)与牙龈炎呈正相关。
五、结论及展望
这项研究提供了证据，表明以链球菌属和口腔中常见的其他物种的丰度增加为特征的肠道微生物群组成与冠状动脉粥样硬化和系统性炎症标志物相关。需要进一步的纵向和实验性研究来探索细菌成分在动脉粥样硬化形成中的潜在意义。
六、原文链接
https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCULATIONAHA.123.063914
七、参考文献
1.Sayols-Baixeras Sergi,Dekkers Koen F,Baldanzi Gabriel et al. Streptococcus Species Abundance in the Gut Is Linked to Subclinical Coronary Atherosclerosis in 8973 Participants From the SCAPIS Cohort.[J] .Circulation, 2023, undefined: undefined.
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