AKK通过减轻血脂紊乱和炎症改善动脉粥样硬化及其与冠心病预后关系的研究

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在全球许多国家,冠心病导致的死亡率仍然居高不下,动脉粥样硬化是冠心病(Coranary artery disease,CAD)的主要病理表现,因此,减少动脉粥样硬化的进展是预防冠心病的关键因素。已有诸多研究表明肠道菌群在冠心病的发生和发展中有重要作用,补充嗜粘蛋白-艾克曼菌(Akkermansia muciniphila,AKK)也已被证明对预防和治疗肥胖和其他代谢紊乱是有效的,但AKK对冠心病的作用研究非常有限,需要更深入的研究。因此本研究纳入2017年9月至2019年10月的多中心队列冠心病患者,在人群队列中利用COX回归分析AKK与冠心病临床预后的关系。接着,利用高脂饮食诱导ApoE-/-小鼠构建动脉粥样硬化模型,给予AKK灌胃,探究其对ApoE-/-动脉粥样硬化小鼠的作用,并从AKK对血脂、炎症和心功能的调节三方面阐明可能的机制。本研究的主要研究结果如下:首先,我们在人群队列中进一步分析AKK与冠心病患者预后的关系,队列研究结果表明,在纳入的1093名冠心病患者中,包括广东省人民医院951例、中山大学附属第一医院28例、中南大学湘雅医院114例。平均随访时间为3年,平均年龄61.68±9.84岁,男性812例(占比74.30%),其中,死亡39例(占比3.6%),发生主要不良心血管事件(Major adverse cardiovascular events,MACE)事件114例(占比10.43%)。死亡组与非死亡组相比,死亡组的年龄、合并高血压比例、AST和肌酐(Creatinine,CREA)水平更高,BMI、肾小球滤过率(Glomerular filtration rate,eGFR)、TG水平更低,差异均具有统计学意义;两组间的其他指标无统计学差异。发生MACE事件组与未发生MACE事件组相比,发生MACE事件组合并高血压百分比、CREA更高,eGFR更低,差异具有显著性;两组间的其他指标无统计学差异。COX回归分析显示,具有较高的AKK丰度是冠心病患者发生死亡(β=-0.11843,HR=0.8883,P=0.0486)和主要不良心血管事件(β=-0.06247,HR=0.9394,P=0.0392)的保护因素。此外,动物实验主要结果为,(1)我们成功建立了动脉粥样硬化小鼠模型,给予AKK灌胃后发现,AKK在肠道内成功定植,并且干预结束后,ApoE-/--HD-AKK组小鼠体重比ApoE-/--HD-PBS组显著降低,但AKK灌胃对小鼠体重增长率无显著性影响。同时,我们发现ApoE-/--HD-AKK组小鼠摄食量显著低于ApoE-/--HD-PBS组。(2)AKK灌胃可减少主动脉斑块面积,改善病变,并且可显著降低低密度脂蛋白/高密度脂蛋白(Low density liptein Cholesterol/High density liptein Cholesterol,LDL-C/HDL-C)、总胆固醇/高密度脂蛋白(Total Cholesterol/High density liptein Cholesterol,TCHOL/HDL-C)水平,对甘油三脂(Triglyceride,TG)水平无影响;同时可显著降低谷丙转氨酶(Alanine aminotransferase,ALT)水平,对天门冬氨酸氨基转移酶(Aspartate transaminase,AST)水平无显著影响。(3)AKK灌胃可以提高抑炎因子IL-10的血清浓度,降低抗炎因子IL-6的浓度,改善炎症,但对肝脏组织中炎症因子的表达无显著影响。(4)给予AKK灌胃可显著降低左心室收缩末期内径(Leftventricular internal diameter end-diastolic,LVID,s)、左心室舒张末期内径(Leftventricular internal diameter end-diastolic,LVID,d)、左心室收缩容积(Left ventricular systolic volume,ESV)、左心室舒张容积(Left ventricular diastolic volume,EDV),显著升高左室收缩末期前壁厚度(Anterior wall thickness at the end of left ventricular contraction,LVAW,s)、收缩期左室后壁(Systole posterior wall of the left ventricle,LVPW,s)、射血分数(Ejection fraction,EF)和缩短分数(Fractional shortening,FS)值,提示AKK灌胃可显著改善小鼠心脏形态和功能。综上,本研究通过临床队列研究发现较高的AKK丰度是冠心病患者发生死亡和MACE风险的保护因素。并且,AKK灌胃可以减轻ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化以及改善心功能,该作用可能与减少小鼠摄食量、改善血脂异常以及减轻炎症有关,而不依赖于肠道通透性的改变。其抗炎作用可能是通过抑制IL-6和增强IL-10水平来实现的。本研究在一定程度上阐明了AKK对动脉粥样硬化性疾病发展的影响及作用机制,为AKK对于冠心病的益处提供了理论依据,为研究和治疗冠心病提供了新的思路。
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