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肠道微生物来源的乳酸与酒精性心脏病中心脏昼夜节律紊乱相关

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为什么肠道与心脏对饮酒者很重要

许多人知道大量饮酒会损害肝脏,但较少人意识到它也会悄悄削弱心脏。该研究探讨了一条出人意料的事件链,连接了酒精、居住在我们肠道中的细菌以及人体的昼夜生物钟。通过在小鼠中追踪这条链,研究人员展示了一种简单的膳食改变——更多纤维或分子乙酸盐——如何可能帮助保护心脏免受酒精的长期损害。

酒精如何悄然重塑心脏

在一个受控的小鼠酒精性心脏病模型中,长期饮酒导致了明显的心功能衰竭迹象。心脏泵血强度的指标下降,心室腔增大,显微镜分析显示心肌组织发生瘢痕化。与此同时,血液检测显示受损心肌细胞释放的应激标志物增加,并且乳酸显著升高——乳酸是在组织受压时累积的一种代谢副产物。这些变化共同反映了与人类酒精性心脏损伤相对应的关键特征。

心脏内部的生物钟被扰乱

进一步深入研究时,团队检查了心脏组织中被开启或关闭的基因。他们发现许多显著改变的基因属于维持大约24小时周期运行的体内生物钟机制。在健康心脏中,这个生物钟有助于将能量使用和修复与一天中的时间协调起来。在接触酒精的心脏中,关键的节律相关基因如 BHLHE41、NFIL3 和 PER2 被扰乱。由于这些基因与心脏功能相关,作者检验了它们是否能表示疾病:统计分析显示若干基因,特别是 BHLHE41、NFIL3 和 PER2,能够可靠地区分病变与健康心脏,提示它们有望成为未来血液生物标志物。

肠道在这场隐秘对话中的角色

酒精的影响并未止步于心脏。肠道微生物的组成发生了显著变化,出现了阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila)的增殖,同时肠球菌属(Lactobacillus intestinalis)和酸拟杆菌(Bacteroides acidifaciens)下降。总体微生物多样性下降,这是肠道生态不健康的一个标志。

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当研究者将肠道细菌、血液化学物质与心脏基因之间的关联绘制出来时,出现了一种模式:更高的乳酸和阿克曼氏菌水平与心脏节律基因的更严重紊乱相关,而有益菌则与较低的乳酸和更正常的节律活动相关。这种关联网络指向一种“肠—心轴”,其中微生物在血液中产生的代谢产物有助于调谐或扰乱心脏的日常节律。

纤维与乙酸盐作为潜在保护因子

研究团队接着探问是否可以通过饮食将这一轴线朝健康方向推回去。患有酒精性心脏病的小鼠被给予高纤维饮食或在饮水中添加乙酸盐(一种肠道微生物发酵纤维时产生的小分子)。两种干预都改善了心脏泵血能力,减少了瘢痕形成,并降低了有害的血液标志物和乳酸。同时,它们恢复了微生物多样性并将三类关键细菌的平衡转向更健康的状态。

Figure 2
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在基因层面,纤维和乙酸盐将心脏中的昼夜节律基因推回更正常的模式,并多次瞄准相同的分子通路,包括调控细胞存活和代谢平衡的通路。这表明改变进入肠道的物质可以间接重置心脏的时序信号。

对饮酒者意味着什么

对普通读者而言,该研究传达的信息是:与酒精相关的心脏损伤并非仅仅是毒物直接作用于心肌细胞。这一过程还涉及肠道微生物、它们释放的化学物质以及心脏内部生物钟之间的三方对话。在这项小鼠研究中,慢性饮酒扰乱了这场对话,导致乳酸上升、心脏的日常时序信号紊乱并使疾病加重。额外的膳食纤维或乙酸盐有助于恢复更健康的肠道群落、降低乳酸,并使节律基因和心脏功能更接近正常。尽管还需在人体中做更多研究,但这些发现突出了肠道健康和日常节律作为预防或治疗酒精性心脏病的有前景的新方向。

引用: Siang, W., Wenji, L., Yiji, Z. et al. Gut microbiota-derived lactate is associated with disrupted cardiac circadian rhythms in alcoholic heart disease. npj Biofilms Microbiomes 12, 88 (2026). https://doi.org/10.1038/s41522-026-00958-0

关键词: 酒精性心脏病, 肠道微生物组, 昼夜节律, 乳酸代谢, 膳食纤维