益生菌、益生元、合生元和后生元如何助力心血管疾病的预防和治疗？

心血管疾病是全球发病率和死亡率的主要原因，包括冠心病（有时称为缺血性心脏病或冠状动脉疾病）、脑血管疾病、风湿性心脏病、先天性心脏病和外周血管疾病在内的一组影响心脏、大脑和人体外周区域血液供应的心脏和血管疾病。不健康的生活方式、不平衡的饮食、饮酒、吸烟和缺乏运动是心血管疾病发生和发展的危险因素。

近二十年来，肠道菌群也受到了广泛关注，成为各种疾病研究中最具创新性的领域之一。肠道菌群被认为是人体最大的内分泌器官，它们通过产生影响宿主生理许多方面的生物活性代谢物，在人类健康中发挥重要作用。肠道菌群结构和功能的改变，也就是肠道菌群失调，与多种疾病状态有关，包括宿主心血管系统的急性或慢性功能障碍。益生菌、益生元、合生元和后生元能够直接影响肠道菌群，在许多慢性疾病的预防和治疗中发挥着重要作用。那么，它们如何助力于心血管疾病的预防呢？

心血管疾病的危险因素

心血管疾病主要影响心脏和血管，目前是全球死亡的主要原因。世界卫生组织报告称，心血管疾病每年导致1700万人死亡，约占全球死亡人数的31%，预计到2030年这一数字将超过2300万。心血管疾病对每个国家都是一个巨大的经济负担。

导致心血管疾病的因素可分为不可预防的风险因素和可预防的风险因素两类。年龄、性别和家族史是不可预防的风险因素，而可预防的风险因素包括不健康的饮食、血糖和血脂水平升高、吸烟、缺乏运动、抑郁和焦虑、压力以及肠道菌群。

目前的治疗策略主要是基于各种风险因素，以药物治疗和生活方式管理为主。使用药物进行心血管疾病的药理学预防存在许多问题，它会增加终末器官负担、也存在严重的副作用，从而降低依从性。这些问题使得我们迫切需要心血管疾病的新治疗方案，也强调了采用健康生活方式的重要性。

调整饮食通常是治疗的第一线，是降低高水平胆固醇、甘油三酯和血糖的有效手段，它们与心血管疾病的发生和缺血性心脏病的患病率直接相关。含有生物活性物质的功能食品可以帮助降低胆固醇和葡萄糖水平、改变肠道菌群的结构和功能以及改变相关免疫反应，来预防心血管疾病的进展。

肠道菌群失衡会影响多种代谢和生理过程，这种微生物群落结构的变化与代谢紊乱的进展有关，包括肥胖、胰岛素抵抗和动脉粥样硬化。在心力衰竭、血栓形成和动脉高血压中也可以看到这种群落失衡。益生菌和益生元在改变肠道菌群组成和代谢方面具有积极作用，在心血管疾病的预防和治疗中也具有极大的潜力。

许多慢性疾病都伴有低度炎症，心血管疾病也是如此。益生菌和益生元对心血管疾病的益处也可以通过调节宿主的免疫系统来实现。益生菌和益生元促进的免疫机制包括树突状细胞、上皮细胞、调节性T细胞、效应T细胞、自然杀伤细胞和B细胞的改变。

肠道菌群

人体肠道中生活着数以万亿计的微生物，它们与宿主互惠共生，影响着人类健康的许多方面，包括营养物质的消化和吸收、新陈代谢和免疫等等。肠道菌群结构和功能及其代谢产物的显著变化是心血管疾病的新危险因素，参与糖尿病、肥胖、高血压、体脂过多和心血管疾病等心血管代谢疾病的发生和发展。

健康肠道菌群以厚壁菌门和拟杆菌门占优势，占总菌群的90%，其次是放线菌门和变形菌门，另外还包括疣微菌门和梭杆菌门等。肠道菌群的多样性、丰富性和组成取决于多种因素，既有内源性因素，比如性别、微生物相互作用和宿主基因型，也有外源性因素，比如饮食、抗生素使用、运动、吸烟和压力等。

肠道菌群可以被视为一个微型的“生物反应器”，它发酵食物成分并将其分解成功能性代谢物，比如短链脂肪酸、次级胆汁酸和三甲胺。这些细菌代谢物在消化、能量获取、肠道屏障完整性方面具有重要功能，当它们进入体循环后也会对其它器官产生重要影响，比如胰腺的葡萄糖循环、肝脏的脂质代谢和大脑的认知功能。

三甲胺或胆汁酸是与心脏代谢性疾病负相关的代谢产物，而短链脂肪酸则对宿主健康具有积极影响。三甲胺是由人体肠道菌群代谢饮食中的胆碱、甜菜碱和左旋肉碱形成的一种重要的代谢物，这是在微生物三甲胺裂解酶的作用下经过一系列代谢途径来完成的。三甲胺进入宿主门静脉循环后，会被肝脏黄素单加氧酶氧化为氧化三甲胺（TMAO）。

氧化三甲胺与早期动脉粥样硬化呈正相关，会增加动脉粥样硬化斑块的大小，促进动脉血栓的生长，并触发血小板的促血栓形成功能。氧化三甲胺水平也与年龄、BMI、空腹血糖和血脂呈正相关，空腹血清氧化三甲胺水平升高与颈动脉内中膜厚度增加相关，这是动脉粥样硬化的早期标志。动脉粥样硬化是一种慢性炎性疾病，促炎细胞因子TNF-α和IL-1β的表达增加以及抗炎细胞因子IL-10的表达降低与血浆氧化三甲胺水平升高有关。此外，氧化三甲胺可通过激活人冠状动脉内皮细胞中的NF-κB炎症信号通路，提高组织因子的表达和活性，从而促进动脉粥样硬化血栓形成。

三甲胺在黄素单加氧酶的作用下向氧化三甲胺的转化是脂质代谢的重要调节因素，它受肠道菌群控制。黄素单加氧酶可以减少胆固醇的逆向转运，减少肠道胆固醇的吸收，改变胆汁酸池的组成和大小。营养是影响氧化三甲胺水平和动脉粥样硬化进展的重要因素。肠道菌群在氧化三甲胺的代谢中发挥重要作用，这也为通过肠道菌群调控氧化三甲胺水平以预防或治疗动脉粥样硬化提供了理论依据。

肠道菌群也负责通过去结合和二羟基化反应形成游离胆汁酸和次级胆汁酸。胆汁酸可作为信号分子参与炎症和宿主代谢，并且可能在代谢紊乱和心血管疾病中发挥作用。

短链脂肪酸是由肠道细菌发酵不可消化的膳食纤维所产生的。肠道细菌发酵产生的短链脂肪酸主要是乙酸、丙酸和丁酸，约占所有短链脂肪酸的80%。丁酸、丙酸和乙酸以大约20:20:60的摩尔比存在于结肠和粪便中。然而，短链脂肪酸水平会根据肠道菌群组成、膳食底物和肠道转运时间而变化。短链脂肪酸可以与六种受体结合，从而触发细胞内信号级联反应，包括游离脂肪酸受体FFAR3和FFAR2、G蛋白偶联受体GPR109a和GPR42、嗅觉受体OR51E2和OR51E1。

短链脂肪酸可以通过两种不同的机制发挥作用：

• 直接作用于肠细胞，维持肠道屏障的完整性；

  
  

• 通过多种机制间接调节炎症和免疫反应、血压、能量摄入和利用以及脂质和葡萄糖稳态：

（1）抑制组蛋白去乙酰化酶，导致组蛋白超乙酰化，从而导致转录因子对不同基因启动子区域的可及性更高；

（2）激活小肠、结肠、肝脏、脾脏、心脏、骨骼肌、神经元、免疫细胞和脂肪组织中的信号转导，与G蛋白偶联受体结合刺激肠内分泌L细胞分泌胰高血糖素样肽-1 （GLP-1）和肽YY（PYY），乙酸或丙酸与外周血管和肾传入小动脉血管平滑肌细胞中的受体OR51E2结合增加环磷酸腺苷（cAMP）的水平；

（3）丁酸作为芳香烃受体和过氧化物酶体增殖体激活受体γ（PPARγ）的配体，促进依赖这两种转录因子的基因表达。

通过这些间接和直接的机制，短链脂肪酸可能通过改善肠道屏障完整性，调节血压以及能量摄入和消耗，调节葡萄糖和脂质代谢，以及通过介导免疫系统和抗炎作用而有益于人类健康。

总之，当肠道菌群平衡时，它们具有重要的免疫、体内平衡和代谢功能，帮助维持人类宿主的健康。肠道菌群失调和细菌多样性减少可导致代谢异常，比如炎症和氧化应激，从而对宿主的生理状态产生负面影响。因此，肠道菌群组成及其代谢物可作为心血管疾病发生的一个新危险因素。使用益生菌、益生元、合成元以及后生元是一种更安全、潜在更有效的改变肠道菌群组成和代谢以预防心血管疾病的方法。

益生菌与心血管疾病

益生菌是摄入足够数量，能够对宿主健康有益的活性微生物，它们可以通过与宿主细胞相互作用对个体健康产生直接影响，也可以通过影响肠道其它细菌物种产生间接影响。一般来说，益生菌可以通过多种机制对肠道病原体产生不利影响：

1. 产生具有抗菌作用的细菌素；

2. 竞争性粘附到肠道上皮和黏膜；

3. 改善肠道屏障完整性；

4. 调节免疫系统。

益生菌产品可能含有一种或多种特定的益生菌菌株。它们大多属于乳酸菌，比如乳杆菌、双歧杆菌、乳球菌、链球菌和肠球菌等。酵母菌也是众所周知的益生菌。最近的系统性综述报道，益生菌具有降低心血管疾病危险因素的潜力，比如肥胖、血脂、2型糖尿病和高血压等等，通常使用的是乳酸杆菌和双歧杆菌菌株。

益生菌参与降血脂的作用机制可能包括：胆盐的去结合作用；脂质代谢的调节；通过肠道胆固醇与去结合胆盐的共沉淀减少肠道胆固醇的吸收；将胆固醇整合和同化到益生菌细胞膜中；在肠道内将胆固醇转化为粪甾醇；抑制肠细胞中肠道胆固醇转运蛋白的表达；通过产生短链脂肪酸，尤其是丙酸，抑制肝脏中胆固醇和甘油三酯的合成。

益生菌也可以通过维持肠道菌群稳态，改善2型糖尿病症状、葡萄糖生物标志物和胰岛素抵抗。一项随机试验的荟萃分析表明，补充益生菌可以通过改善空腹血糖水平以及氧化应激生物标志物对糖尿病患者有益。益生菌发挥作用的机制包括改善肠道屏障完整性，降低全身脂多糖水平，减少内质网应激，减少促炎基因的刺激以及改善外周胰岛素敏感性。一项涉及902例患者的15项随机对照试验的荟萃分析重点关注了补充益生菌对糖化血红蛋白（HbA1c）和空腹血糖水平的影响，结果发现，益生菌可以降低糖化血红蛋白、空腹血糖水平和胰岛素抵抗。

60例2型糖尿病患者补充由嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、短双歧杆菌、长双歧杆菌和嗜热链球菌结合低聚果糖组成的益生菌，持续6周，结果发现，与心血管疾病相关的基本参数均有显著改善，包括血浆粥样硬化指数（比如包括总胆固醇/高密度脂蛋白胆固醇（TC/HDL-C）比值、低密度脂蛋白胆固醇/高密度脂蛋白胆固醇（LDL-C/HDL-C）比值，甘油三酯/高密度脂蛋白胆固醇（TG/HDL-C）比值）、收缩压和舒张压以及Framingham心血管疾病风险评分。因此，益生菌可能在降低糖尿病相关心血管疾病的风险方面具有有益作用。

患有代谢综合征的18-65岁肥胖成人补充罗伊氏乳杆菌12周后，炎症生物标志物（比如TNF-α、IL-6、IL-8）和可溶性细胞间粘附分子-1水平降低，从而降低心血管疾病的风险。

2020年，澳大利亚的研究人员对1990年到2020年间发表的关于补充益生菌对心血管疾病危险因素的影响的随机对照试验进行了系统性综述，这些试验主要集中在有心血管疾病合并症（比如糖尿病、血脂异常、代谢综合征、高胆固醇血症、高血压）风险的成年人。结果发现，益生菌可以显著降低心血管风险因素，比如总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、空腹血糖、糖化血红蛋白和血压，同时有助于降低体重指数（BMI）和升高的高密度脂蛋白胆固醇水平。

在一项较大规模的仅包含女性患者的研究中，总胆固醇、空腹血糖、糖化血红蛋白、低密度脂蛋白胆固醇和BMI等指标降低得更为显著。这可能是由于雌激素与肠道菌群之间的相互关系，女性面临着更大的肠道菌群失衡的风险，从而为纠正肠道菌群和减少心血管疾病相关的危险因素提供了生理模板。

通过补充益生菌对肠道菌群及代谢进行有针对性的管理，可能是预防冠状动脉疾病和动脉高血压的一种极具潜力的方法。乳双歧杆菌Probio-M8是从健康女性母乳中分离的一株益生菌，对诊断为冠状动脉疾病的患者使用乳双歧杆菌Probio-M8与常规方案联合治疗，可以提高疾病治疗的临床疗效。这些益处可能是通过益生菌驱动的肠道菌群和宿主代谢的调节来实现的，这反过来又会通过增加抗炎肠道微生物物种的多样性和数量、降低血清氧化三甲胺水平、降低血清IL-6和低密度脂蛋白胆固醇水平以及调节特定氨基酸和生物活性代谢物水平，来调节肠道与心脏以及肠道与大脑之间的相互作用。

宏基因组学分析显示，补充乳双歧杆菌Probio-M8使得青春双歧杆菌、动物双歧杆菌、两歧双歧杆菌和丁酸球菌的数量显著增加。此外，补充益生菌的患者的西雅图心绞痛调查量表评分明显更好，说明他们的生活质量和机体功能状态更好，同时患者的抑郁和焦虑水平也有所降低。因此，肠心轴和肠脑轴的调节在益生菌治疗冠状动脉疾病中也发挥着重要作用。

心脏负荷或损伤会引起心脏局部或全局结构和功能发生改变，这一过程被成为心脏重塑。心肌梗死后的心脏重塑会增加心力衰竭的风险。一项临床研究探讨了益生菌鼠李糖乳杆菌在心肌梗死患者成功接受经皮冠状动脉介入治疗后预防心脏重塑发生的有效性和安全性。通过补充益生菌选择性调节肠道可以改善心肌梗死患者的代谢功能紊乱和减轻心脏重塑。

肠道菌群失调和心脏重塑的发生会促进代谢性内毒素血症，其中革兰氏阴性细菌细胞壁脂多糖（LPS）能够诱导全身低度炎症、胰岛素抵抗、循环氧化三甲胺水平增加以及心血管疾病风险增加，而益生菌可以降低这些风险。 LPS与Toll样受体4（TLR4）结合会诱导先天免疫系统的刺激，导致促炎反应和随后的代谢紊乱。补充益生菌可以改变肠道菌群，阻止心肌梗死后的心脏重塑。

中风是心血管疾病中发病率和死亡率最高的疾病。大约50%的中风患者伴有胃肠道并发症，包括肠道蠕动障碍、肠漏、肠道菌群失调和肠源性败血症，这些患者的中风预后往往较差。 这些问题的潜在机制仍然知之甚少，一种可能的原因是肠道和神经系统之间的双向交流，即所谓的肠脑轴。交感神经系统的激活与炎症诱导的血管内皮功能障碍和心脏代谢疾病有关。某些益生菌，比如双歧杆菌和乳酸杆菌，可以产生神经递质，补充这些益生菌可以通过改变神经递质的类型和浓度，引起肠道菌群的变化，从而影响交感神经系统和随后的心脏代谢活动。

益生元与心血管疾病

益生元最初被定义为，通过选择性地刺激一种或少数中菌落中的细菌的生长和活性而对宿主产生有益影响，从而改善宿主健康的的不可被消化的食品成分。最基本的益生元为碳水化合物。根据这一定义，益生元应该满足以下三个标准：

a. 抗胃酸、抗哺乳动物消化酶的水解，不被胃肠道吸收；

b. 能够被肠道细菌代谢；

c. 可以选择性地刺激肠道细菌的生长和活性，以维持健康。

2016年12月，国际益生菌与益生元科学协会（ISAPP）发布共识，更新了益生元的定义和范围。益生元的新定义是：能够被宿主的菌群选择性利用并转化为有益于宿主健康的物质。新的定义扩展了益生元的概念，包括可能的非碳水化合物物质，可应用于胃肠道以外的身体其它部位。

一种食品成分要被归类为潜在的益生元，有五个基本标准：

1、在肠道上部不被消化；

2、被结肠中的潜在有益细菌发酵；

3、对宿主健康具有有益影响，比如发酵产生短链脂肪酸、增加粪便重量、轻微下降结肠pH值、减少含氮终产物和粪便酶以及改善免疫系统；

4、选择性地刺激益生菌的生长；

5、在不同的食品加工条件下能够保持稳定，益生元必须能够承受食品加工条件，保持化学性质不变，不被降解，并可被肠道细菌利用。

低聚果糖、低聚半乳糖、菊粉等是最常用的益生元。根据最新的益生元共识，原有的益生元家庭又增加了共轭亚油酸、多不饱和脂肪酸、母乳低聚糖、多酚类物质和植物化合物，作为潜在的新型益生元。此外，益生元不能对宿主产生不良影响，比如促进致病微生物的生长或因产气过多而引起腹胀。

某些类型的膳食纤维可以被归类为益生元，所谓膳食纤维是指含三个或更多单体单元的可使用碳水化合物聚合物，既不被人体肠道消化，也不被小肠吸收，包括：

（1）来自水果、蔬菜、谷物和块茎类的非淀粉多糖，包含10个或10个以上的单体单元；

（2）抗性低聚糖，比如低聚半乳糖、低聚果糖、低聚木糖、甘露寡糖等，含有3-9个单体单元；

（3）抗性淀粉，含10个及以上的单体单元。

提取、化学、物理和/或酶学修饰或合成的聚合物，必须有普遍接受的有益于健康的科学证据，才能被视为膳食纤维。大多数膳食纤维定义还包括“相关物质”，即非碳水化合物，比如木质素和存在于细胞壁中的与多糖相关的物质。

膳食纤维的摄入具有多种健康益处，包括调节肠道菌群组成和代谢活性、改善肠道功能、产生短链脂肪酸、降低血糖和胆固醇水平、增加饱腹感以及降低慢性疾病的风险。益生元膳食纤维可以作为肠道中有益细菌的选择性底物，比如双歧杆菌和乳杆菌，它们对宿主的健康有益，并且在塑造肠道微生物生态系统中发挥关键作用。

有研究表明，高膳食纤维饮食，比如地中海式饮食和素食饮食，可以通过调节肠道菌群，来预防心脏代谢疾病的发生，比如高血压、高胆固醇、体重增加、系统性炎症、心血管疾病、肥胖和2型糖尿病等。

益生元膳食纤维也可以被肠道细菌代谢，产生短链脂肪酸。这些代谢物具有抗炎和免疫调节能力。肠道菌群通过发酵膳食纤维产生短链脂肪酸对人类有益，而缺乏短链脂肪酸的产生与2型糖尿病有关。一项随机临床试验表明，在2型糖尿病患者中，膳食纤维可以选择性促进一组产短链脂肪酸的细菌的生长，当这些产短链脂肪酸的细菌具有更大的多样性和丰度时，特别是乙酸和丁酸，患者的糖化血红蛋白（HbA1c）水平会得到改善，部分原因是胰高血糖素样肽-1的产生增加。

另一项临床研究调查了一种基于功能性食品组合的膳食配方对2型糖尿病患者的影响，包括菊粉、奇亚籽、大豆蛋白、omega-3脂肪酸、植物蛋白、多酚、可溶性和不溶性纤维。2型糖尿病患者表现为肠道菌群失调，粪便普雷沃氏菌的丰度增加。与安慰剂相比，饮食干预通过增加α多样性和改变特定细菌的丰度而显著改变了粪便菌群，而且不依赖于抗糖尿病药物。粪便普雷沃氏菌减少，普氏栖粪杆菌和嗜黏蛋白阿克曼氏菌增加。普氏栖粪杆菌和嗜黏蛋白阿克曼氏菌可以促进短链脂肪酸的产生，并且以其抗炎作用而闻名。富含膳食纤维、多酚和植物蛋白的功能性食品使患者的血糖、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇、游离脂肪酸、甘油三酯、糖化血红蛋白、脂多糖、C反应蛋白显著降低，抗氧化活性显著增加。这种饮食对肠道菌群组成有益，可能为改善血糖控制、血脂异常和炎症提供潜在的治疗方法。

素食饮食配合最佳的药物治疗，可以降低缺血性心脏病患者的氧化型低密度脂蛋白胆固醇水平，改善心脏代谢风险因素（包括血脂、糖化血红蛋白、高敏C反应蛋白、BMI、血压、心率等），改变肠道菌群组成及其代谢（比如短链脂肪酸和氧化三甲胺水平），改善患者的生活质量。

合生元与心血管疾病

如果没有益生元的参与，很多益生菌就不能很好的发挥作用，也不能产生对宿主有益的次生代谢产物，因此，与单独使用益生菌或益生元相比，为了提供额外的好处，合生元作为替代品出现并不奇怪。

益生菌在小肠和大肠中都有效，而益生元的作用主要在大肠中观察到。这两种物质的组合可以产生协同效果，主要目的是增加胃肠道中有益微生物的存活率。国际益生菌和益生元科学协会（ISAPP）已将合成元的定义更新为“含有活性微生物和被宿主微生物选择性利用的底物的混合物，能够给宿主健康带来益处”。

合生元有两种类型：

• 协同型合生元：其中的底物能够被制剂中的活性微生物利用，以增强其功效。

• 互补型合生元：是由益生菌与益生元组成的合生元，发挥作用的重点是宿主已有的微生物。

合生元有两种作用模式：

（a）通过提高益生菌的活力而发挥作用；

（b）通过提供特定的健康效果而发挥作用。

合生元的使用与肠道菌群中选定细菌属的数量的积极变化有关，并且对心脏代谢危险因素也具有有利影响，比如超重和肥胖、脂质谱、炎症、血糖水平和血压。肥胖和超重的成年人在补充动物双歧杆菌和聚葡萄糖6个月后，体重减轻，血浆胆汁酸水平降低，肠道菌群和肠道屏障改善，肥胖相关标志物改善。

健康的超重志愿者补充嗜酸乳杆菌、乳双歧杆菌、长双歧杆菌、两歧双歧杆菌和反式低聚半乳糖3个月后，BMI、腰围、体脂量和糖化血红蛋白均有所降低，双歧杆菌、乳杆菌、瘤胃球菌和疣微菌的数量增加。

在代谢综合征患者中，补充由干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、嗜热链球菌、短双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、长双歧杆菌、保加利亚乳杆菌和低聚果糖组成的合生元，可以降低BMI、空腹血糖、胰岛素抵抗，并提高胰高血糖素样肽GLP-1和肽YY的水平。

一项针对老年代谢综合征患者的随机安慰剂对照临床试验表明，补充植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、罗伊氏乳杆菌联合菊粉和低聚果糖，可以改善患者的内脏脂肪，缩小腰围，降低血脂（总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯）、高敏C反应蛋白和TNF-α，降低代谢综合征症状和血压。

一种市售的合生元制剂含有7株活菌（乳双歧杆菌W51、乳双歧杆菌W52、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、副干酪乳杆菌、唾液乳杆菌、乳酸乳杆菌）和2种益生元（低聚果糖、菊粉），研究人员每天给BMI≥25 kg/m²的受试者服用2-4粒。12周后，受试者乳酸杆菌的数量显著增加，蛋白水解菌（比如大肠杆菌、变形杆菌、假单胞菌）数量显著减少，肠道屏障功能受损的生物标志物显著降低。

连续饮用富含合生元（嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、乳双歧杆菌和乳清蛋白、菊粉、钙、维生素D3）的酸奶10周，可以显著降低代谢综合征肥胖患者的体脂量，改善患者的血压、胰岛素敏感性和脂质谱。

给冠心病患者补充含有益生菌嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、两歧双歧杆菌和益生元菊粉的合生元制剂，可以改善患者的胰岛素代谢标志物、高密度脂蛋白胆固醇水平，降低血清高敏C反应蛋白和脂质过氧化产物丙二醛水平，并升高血浆一氧化氮水平。

后生元与心血管疾病

肠道菌群可以通过发酵不可消化的食物成分产生各种生物活性代谢物，来影响心脏代谢表型。后生元包括微生物代谢活动所释放或产生的任何物质，这些物质直接或间接地对宿主健康有益。后生元虽然不含活菌，但可以通过与益生菌类似的机制对宿主健康有益。目前可用的后生元包括：

（1）细菌和酵母菌向周围液体中分泌的具有生物活性代谢物的无细胞上清；

（2）微生物群释放的由生物聚合物产生的胞外多糖；

（3）微生物群络产生的抗氧化酶，以防止活性氧的侵害；

（4）细胞壁碎片，包括细菌脂磷壁酸；

（5）短链脂肪酸，肠道细菌分解植物多糖所产生的代谢物；

（6）革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌降解获得的细菌裂解物；

（7）肠道细菌产生的代谢物。

短链脂肪酸作为代谢物，可能是研究最多的来自肠道细菌的后生元，并被认为是心血管代谢性疾病（包括2型糖尿病、肥胖和心血管疾病等）的潜在疾病改善和/或疾病预防因素。最丰富的短链脂肪酸乙酸可以通过刺激胰高血糖素样肽GLP-1和肽YY等肠道激素的分泌对宿主能量和底物代谢产生有利影响，从而影响食欲，减少全身脂肪分解，降低全身促炎细胞因子水平，增加能量消耗和脂肪氧化。

短链脂肪酸不仅作为信号分子对肠道健康具有重要意义，而且可以进入体循环，直接影响外周组织的代谢或功能。它们有利于调节脂肪组织、能量代谢、骨骼肌和肝脏组织，并有助于改善葡萄糖稳态和胰岛素敏感性。

后生元制剂，比如MDP（胞壁酰二肽）和Amuc_1100（嗜黏蛋白阿克曼氏菌的细胞壁成分），是通过先天免疫激活促进心脏代谢益处的有希望的候选物。其它细菌衍生分子，比如某些脂多糖和氧化三甲胺，在免疫代谢机制中具有病理特征，可加剧心血管疾病的风险。氧化三甲胺被定位为减轻心脏代谢并发症的生物标志物和可能的治疗靶点。每日补充益生菌嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌GG、动物双歧杆菌、长双歧杆菌可以降低健康成年男性血清氧化三甲胺水平。

后生元是一个新兴领域，目前关于后生元与心血管疾病防治的研究还较少，其对心血管疾病影响的潜在机制也尚未阐明，研究它们在这些疾病中的有益作用具有重要意义。

总结

心血管疾病是全球范围内导致疾病和死亡的主要原因，已经成为一项公共卫生优先事项，更好地预防和预测这些疾病对个人和社会都具有重要意义。越来越多的科学报告表明，维持健康的肠道菌群和稳态的肠道环境是促进宿主健康的因素，肠道菌群及其代谢物是心血管疾病开始和发展的主要贡献者。调节肠道菌群及其相关代谢物为解决心血管疾病提供了有希望的途径。

肠道菌群失调、肠道屏障紊乱和持续的低度炎症是心脏代谢疾病发病中的“恶性循环”。饮食中加入益生菌、益生元、合生元和后生元作为营养补充剂似乎在恢复健康的肠道菌群、促进有益细菌的生长和降低心血管疾病等慢性疾病的风险方面起着关键作用。

饮食在塑造人类肠道菌群中也起着核心作用，尤其影响心血管疾病等慢性疾病的进展。西式饮食模式的特点是饱和脂肪、盐和蔗糖的摄入量高，而膳食纤维的摄入量低，这会促进肠道菌群失调，使个体容易患心血管疾病。这种饮食方案与肠道菌群紊乱有关，其特征是微生物多样性减少，厚壁菌门/拟杆菌门比例升高，大肠杆菌等促炎细菌水平增加，而肠道有益细菌减少，导致免疫系统变得容易受到心血管健康的有害影响。相反，以植物性食物为基础的地中海式饮食对肠道菌群和预防心血管疾病具有深远的直接影响。地中海式饮食富含膳食纤维、omega-3必需脂肪酸、维生素和天然抗氧化剂，与氧化三甲胺水平降低、拟杆菌门比例较高和整体菌群更健康有关，从而导致短链脂肪酸水平升高和炎症减少。

总之，益生菌、益生元、合生元和后生元结合健康饮食作为传统临床药物治疗的补充，可以为预防和治疗心血管疾病开辟新的途径。

参考资料：Hijová, E. Benefits of Biotics for Cardiovascular Diseases. Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 6292