近日，首都醫(yī)科大學(xué)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(xué)院動物研究所、北京干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)研究院、中國科學(xué)院微生物研究所、朝陽醫(yī)院等機(jī)構(gòu)合作的腸道微生物與心肌保護(hù)相關(guān)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(yù)防性補(bǔ)充羅伊氏乳桿菌（Lactobacillus reuteri）及其代謝產(chǎn)物γ-氨基丁酸（GABA），可通過抑制巨噬細(xì)胞NLRP3炎癥小體激活而降低心臟損傷后的炎癥反應(yīng)，從而對心肌缺血再灌注損傷產(chǎn)生保護(hù)作用。

該研究由中國科學(xué)院動物研究所、北京干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)研究院、中國科學(xué)院微生物研究所、朝陽醫(yī)院等機(jī)構(gòu)合作完成。王佳琬和中國科學(xué)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(xué)院動物研究所宋默識研究員和中國科學(xué)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(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院夏朋延教授、中國科學(xué)院微生物研究所王碩研究員的指導(dǎo)和支持，同時獲得國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、中國科學(xué)院和北京市自然科學(xué)基金等項目資助。

心肌缺血再灌注損傷后，過度的炎癥反應(yīng)可加重心臟的病理性重構(gòu)，最終導(dǎo)致心力衰竭和個體死亡。研究人員首先發(fā)現(xiàn)，在心肌缺血再灌注損傷的小鼠模型中，預(yù)防性補(bǔ)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(yīng)。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，羅伊氏乳桿菌的心臟保護(hù)作用主要通過其重要代謝產(chǎn)物γ-氨基丁酸產(chǎn)生，預(yù)防性補(bǔ)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(yīng)。為解析γ-氨基丁酸的心臟保護(hù)機(jī)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(xì)胞進(jìn)行了流式分析，發(fā)現(xiàn)γ-氨基丁酸主要減少心肌缺血/再灌注后促炎型巨噬細(xì)胞數(shù)量。隨后，為證明巨噬細(xì)胞為羅伊氏乳桿菌及其代謝產(chǎn)物γ-氨基丁酸發(fā)揮心臟保護(hù)作用的主要細(xì)胞類型，通過氯膦酸脂質(zhì)體清除了小鼠體內(nèi)的巨噬細(xì)胞，并發(fā)現(xiàn)γ-氨基丁酸不再具有心臟保護(hù)作用，由此提示γ-氨基丁酸的心臟保護(hù)作用主要通過作用于巨噬細(xì)胞而產(chǎn)生。

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

該研究首次揭示了預(yù)防性補(bǔ)充羅伊氏乳桿菌或其代謝產(chǎn)物γ-氨基丁酸，通過作用于巨噬細(xì)胞并抑制其促炎反應(yīng)，從而減輕心臟缺血再灌注損傷的重要作用和分子機(jī)制。該研究拓展了人們對羅伊氏乳桿菌及其代謝產(chǎn)物γ-氨基丁酸的生物學(xué)功能的認(rèn)知和可能的應(yīng)用范圍，為將羅伊氏乳桿菌等益生菌及其代謝產(chǎn)物應(yīng)用于預(yù)防性保護(hù)急性缺血性心臟損傷提供了重要的理論基礎(chǔ)和現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。

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

麻醉科 王佳琬