微生物群-腸-腦軸與血壓調節的交互作用

引言

高血壓（BP）是全球死亡的主要誘因，約50%患者對現有療法無反應。高纖維飲食通過腸道菌群發酵產生的短鏈脂肪酸（SCFAs，如乙酸、丙酸、丁酸）可降低血壓，但其機制尚未完全闡明。最新假說認為，SCFAs可能通過激活中樞機制（即腸-腦軸）調控血壓，涉及迷走神經、脊髓傳入神經及神經遞質（如血清素、GLP-1）的復雜網絡。

SCFAs通過抗炎作用調控高血壓

SCFAs通過受體依賴（如GPR41/43）和非依賴途徑（如HDAC抑制）調節免疫反應。在高血壓模型中，乙酸通過下調腎素-血管緊張素系統和促炎基因（如Egr1）減輕心腎纖維化。丁酸則通過增強腸道屏障完整性（上調緊密連接蛋白）減少CCR2⁺ T細胞浸潤，而丙酸通過Treg細胞擴增發揮保護作用。這些效應共同緩解了高血壓相關的全身性炎癥。

SCFA受體與信號通路

SCFAs主要結合GPCR類受體（GPR41/43、GPR109A）。GPR41缺失小鼠表現為交感神經支配減少和心率降低，而雙敲除GPR41/43的小鼠在血管緊張素II誘導下出現更嚴重的高血壓和巨噬細胞腎臟浸潤。此外，高血壓模型中SCFA轉運體（如Slc5a8）表達下調，可能導致腸道菌群失調。

迷走神經與血壓調控

迷走神經刺激（VNS）通過調節孤束核（NTS）的微膠質基因網絡延遲自發性高血壓大鼠（SHR）的發病。SCFAs（如丁酸）通過GPR41/43激活迷走神經傳入纖維，觸發NTS中的ERK1/2磷酸化，進而抑制交感過度活躍。值得注意的是，腸內分泌細胞（EECs）釋放的GLP-1和PYY_3-36通過迷走神經傳遞飽腹信號，間接影響血壓。

腸內分泌細胞的橋梁作用

EECs（占腸道細胞<1%）通過分泌CCK、GLP-1和5-HT溝通腸道內容物與神經系統。SCFAs刺激EECs釋放GLP-1和PYY，后者結合迷走神經受體（如GLP-1R、5-HT₃）上傳信號至大腦。血清素的雙向調節尤為關鍵：腸道菌群通過色氨酸代謝影響其合成，而5-HT₃受體激活可降低高血壓模型中的交感張力。

未來方向

需明確SCFAs如何通過特定細胞（如EECs亞群）和受體（如GPR43在免疫細胞的表達）精確調控血壓。結合神經追蹤技術、條件性基因敲除和靶向迷走神經手術，將揭示腸-腦軸在高血壓中的治療潛力，為代謝性疾病藥物開發開辟新路徑。