乳酸菌——心梗救治的“隐形卫士”?BMC Med研究揭示其缓解心肌损伤新机制

急性心肌梗死(AMI)作为一种严重威胁全球健康的心血管疾病,以其高致死率和并发症发生率困扰着医学界。尽管早期冠状动脉血运重建已成为标准治疗手段,但在恢复受损心肌血流的过程中,心肌缺血再灌注损伤(I/R)仍然是影响治疗效果的主要障碍,甚至增加了约50%的心肌梗死面积。
近日,发表在《BMC Medicine》上的一项研究首次揭示,乳酸菌或许能够通过多重机制缓解心肌I/R损伤。这项研究为急性心肌梗死的治疗提供了全新方向,令人振奋。
临床与实验研究:乳酸菌可减轻心肌缺血再灌注损伤
研究团队结合临床观察和动物实验,全面探讨了乳酸菌在缓解心肌I/R损伤中的作用。
1. 临床研究发现:乳酸菌水平与心肌损伤呈负相关
研究对象:纳入158例ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者。
发现:乳酸菌水平与心肌损伤标志物(如肌酸激酶、乳酸脱氢酶等)、炎症因子(TNF-α、IL-6、IL-1β)及氧化应激标志物(丙二醛)呈显著负相关,而与谷胱甘肽水平呈正相关。这表明,高乳酸菌水平与轻度心肌损伤、较低炎症和氧化应激有关。
2. 动物模型实验:乳酸菌干预显著保护心肌
研究团队对大鼠进行了4周乳酸菌干预后构建心肌I/R模型,结果显示:
心功能改善:乳酸菌显著提升左心室射血分数(LVEF)和缩短分数(FS),并减小左心室舒张末期和收缩末期内径。
心肌损伤减轻:梗死面积大幅缩小,心肌细胞排列紊乱得到明显改善。
心肌损伤标志物降低:如肌酸激酶同工酶和乳酸脱氢酶水平显著降低。
缓解心肌损伤的多重机制:乳酸菌显现“多面手”作用
深入的机制探讨表明,乳酸菌通过多靶点参与心肌保护。
1. 减少细胞凋亡
关键蛋白调控:乳酸菌显著上调抗凋亡蛋白Bcl-2,抑制促凋亡蛋白Bax和半胱天冬酶-3(Caspase-3),从而抑制细胞凋亡。
2. 抑制炎症与氧化应激
炎症因子水平降低:乳酸菌干预降低TNF-α、IL-6、IL-1β等炎症因子,减少炎症引发的组织损伤。
缓解氧化应激:通过减少丙二醛和活性氧(ROS)的产生,同时提升超氧化物歧化酶(SOD)的活性,乳酸菌有效抗击氧化应激带来的心肌损害。
3. 抑制铁死亡(Ferroptosis)
铁死亡的核心机制作用:铁死亡是一种铁依赖性脂质过氧化积累引发的细胞死亡形式,与心肌I/R损伤密切相关。研究中,乳酸菌可上调谷胱甘肽过氧化物酶(GPX4),下调长链脂酰辅酶A合成酶4(ACSL4)和转铁蛋白受体1(TfR1),从而减少脂质过氧化和铁蓄积,显著缓解铁死亡引发的心肌损害。
分子机制:Sirt1/Nrf2/HO-1信号通路的关键作用
研究进一步揭示乳酸菌通过激活Sirt1/Nrf2/HO-1通路实现多重保护效应:
Sirt1激活作用:乳酸菌显著增加Sirt1的表达水平。
Nrf2去乙酰化与核转位:乳酸菌促进Nrf2的去乙酰化并将其转运至细胞核,启动抗氧化和抗炎应答。
HO-1的表达:Nrf2激活后显著上调HO-1的表达,进一步增强抗氧化和抗炎作用,同时规避细胞凋亡和铁死亡。
经过敲除和过表达实验验证,研究确认Sirt1和Nrf2的活性对乳酸菌的保护作用至关重要。
临床潜力:调节肠道菌群或成治疗新靶点
这项研究凸显了乳酸菌在心脏保护中的可能应用,为心血管疾病的患者提供了新的干预方向:
菌群调节与心脏保护
通过改善肠道菌群中乳酸菌的丰度,可从根源上减轻心肌再灌注损伤。
未来研究方向
包括乳酸菌代谢产物对心肌的直接作用机制,以及针对急性心肌梗死患者设计的精准微生物干预策略。
结语:乳酸菌为心血管健康保驾护航
《BMC Medicine》的这项研究整合了临床观察与基础实验,首次全面证实乳酸菌通过Sirt1/Nrf2/HO-1信号通路,缓解心肌缺血再灌注损伤的多层保护作用。不论是在抗炎、抗氧化还是抑制凋亡和铁死亡方面,乳酸菌均展现了显著的保护作用。未来,根据这一机制设计的乳酸菌代谢产物干预方案,或将成为急性心肌梗死治疗中更精准、更安全的临床策略。乳酸菌,这位“隐形卫士”,正为全球心血管患者提供前所未有的健康益处。