近日，首都醫(yī)科大學附屬北京朝陽醫(yī)院（以下簡稱朝陽醫(yī)院）麻醉科副主任醫(yī)師王佳琬（第一作者）參與由中國科學院動物研究所、北京干細胞與再生醫(yī)學研究院、中國科學院微生物研究所、朝陽醫(yī)院等機構合作的腸道微生物與心肌保護相關研究，在Advanced Science雜志（Q1，影響因子15.1）在線發(fā)表題為“Prophylactic Supplementation with Lactobacillus Reuteri or Its Metabolite GABA Protects Against Acute Ischemic Cardiac Injury”的研究論文。

該研究首次報道了預防性補充羅伊氏乳桿菌（Lactobacillus reuteri）及其代謝產物γ-氨基丁酸（GABA），可通過抑制巨噬細胞NLRP3炎癥小體激活而降低心臟損傷后的炎癥反應，從而對心肌缺血再灌注損傷產生保護作用。

該研究由中國科學院動物研究所、北京干細胞與再生醫(yī)學研究院、中國科學院微生物研究所、朝陽醫(yī)院等機構合作完成。王佳琬和中國科學院動物研究所博士研究生張浩為文章的并列第一作者。中國科學院動物研究所宋默識研究員和中國科學院微生物研究所王軍研究員為文章的共同通訊作者。該項目得到了北京大學基礎醫(yī)學院夏朋延教授、中國科學院微生物研究所王碩研究員的指導和支持，同時獲得國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、中國科學院和北京市自然科學基金等項目資助。

心肌缺血再灌注損傷后，過度的炎癥反應可加重心臟的病理性重構，最終導致心力衰竭和個體死亡。研究人員首先發(fā)現，在心肌缺血再灌注損傷的小鼠模型中，預防性補充羅伊氏乳桿菌可以改善其心臟功能并降低心臟炎癥反應。進一步發(fā)現，羅伊氏乳桿菌的心臟保護作用主要通過其重要代謝產物γ-氨基丁酸產生，預防性補充γ-氨基丁酸同樣可以在小鼠發(fā)生心臟缺血再灌注損傷時改善其心臟功能，并減輕心臟炎癥反應。為解析γ-氨基丁酸的心臟保護機制，研究人員對心臟缺血再灌注后1天、3天及7天的各類免疫細胞進行了流式分析，發(fā)現γ-氨基丁酸主要減少心肌缺血/再灌注后促炎型巨噬細胞數量。隨后，為證明巨噬細胞為羅伊氏乳桿菌及其代謝產物γ-氨基丁酸發(fā)揮心臟保護作用的主要細胞類型，通過氯膦酸脂質體清除了小鼠體內的巨噬細胞，并發(fā)現γ-氨基丁酸不再具有心臟保護作用，由此提示γ-氨基丁酸的心臟保護作用主要通過作用于巨噬細胞而產生。

研究人員進一步通過骨髓源性巨噬細胞（BMDM）體外脂多糖（LPS）誘導模型的研究表明，γ-氨基丁酸可通過減少巨噬細胞溶酶體泄漏，抑制NLRP3炎癥小體激活，從而抑制巨噬細胞向促炎的M1型細胞極化，揭示了羅伊氏乳桿菌及其代謝產物γ-氨基丁酸的炎癥抑制和心肌保護作用的具體分子機制。

該研究首次揭示了預防性補充羅伊氏乳桿菌或其代謝產物γ-氨基丁酸，通過作用于巨噬細胞并抑制其促炎反應，從而減輕心臟缺血再灌注損傷的重要作用和分子機制。該研究拓展了人們對羅伊氏乳桿菌及其代謝產物γ-氨基丁酸的生物學功能的認知和可能的應用范圍，為將羅伊氏乳桿菌等益生菌及其代謝產物應用于預防性保護急性缺血性心臟損傷提供了重要的理論基礎和現實的指導意義。

原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202307233

麻醉科 王佳琬