人体肠道含有数万亿细菌，统称为肠道微生物群，它们可能对人体健康产生积极和消极的影响。当处于平衡状态时，它们就像一个体内的化学工厂，产生许多促进身体健康的化合物。然而，不健康的生活方式——饮食不良、吸烟、缺乏体育活动或疾病——会破坏这种平衡，导致微生物群产生化合物，可能引发高遗传风险人群的多种非传染性慢性疾病，包括心肌梗死、心绞痛或心力衰竭。

科学家已经发现，慢性心脏病患者的肠道微生物群发生了改变。他们随后确定了由患病微生物群产生的化合物，例如一种被称为三甲胺(TMA)的细菌化合物，这种化合物在人类宿主的肝脏中经过修饰后会导致动脉硬化。

然而，这些改变肠道微生物组的发现受到挑战，因为它们是在对服药患者的研究中获得的。心脏病患者服用了几种不同的药物，每一种药物都能改变肠道微生物群。因此，尚不清楚是药物还是心脏病本身导致了心血管疾病患者肠道微生物群的紊乱。

更复杂的是，心脏病往往伴随着超重和2型糖尿病的早期阶段而发展，这两种疾病的特点也是肠道微生物群被破坏。因此，不平衡的肠道微生物群是否是心脏病本身的一个特征仍有待证实。

心脏病会引起肠道微生物群的严重紊乱

为了回答这些关键问题，一个欧洲研究联盟在2012年建立了欧盟资助的MetaCardis研究项目，以调查肠道微生物在心脏代谢疾病中的作用。哥本哈根大学的Oluf Pedersen教授是主要研究人员之一，他和他的同事们在杂志上发表了该联盟的研究结果自然医学。

哥本哈根大学诺和诺德基金会基础代谢研究中心(CBMR)进行了这项研究，他说:“我们采用了一种研究设计，反映了心脏病随着时间的推移的发生和升级，取代了对肠道微生物组的纵向研究，否则，考虑到出现动脉硬化症状和心脏病诊断需要50-60年的时间，这种研究不可能进行。”

研究人员从丹麦、法国和德国招募了1241名中年人，其中包括健康的人、患有肥胖症和2型糖尿病但没有心脏病诊断的人，以及患有心肌梗死、心绞痛或心力衰竭的人。研究人员量化了大约700种不同的细菌种类，并估计了它们在肠道微生物组中的功能，并将这些发现与血液中循环的1000多种化合物进行了比较，其中许多化合物来自肠道内的化学工厂。

Oluf Pedersen教授说:“我们发现，大约一半的肠道细菌和血液化合物被药物治疗改变，与心脏病或心脏病诊断前发生的糖尿病或肥胖等早期疾病阶段没有直接关系。”

“在剩下的一半人中，大约75%的肠道微生物群紊乱发生在超重和2型糖尿病的早期疾病阶段，比患者注意到任何心脏病症状早很多年。”

然而，在心脏病患者中，早期的微生物组变化持续存在，并且在肠道微生物组的组成和功能方面显示出特定的心脏病相关改变。无论是在早期代谢异常阶段还是在诊断为心脏病的晚期，患病微生物组的特征都是细菌细胞和细菌能力的丧失。此外，患者表现出一种转变，即产生短链脂肪酸等有益健康化合物的细菌种类越来越少，而从某些膳食氨基酸、胆碱和左旋肉碱的代谢中产生不健康化合物的细菌种类越来越多。对血液化合物的分析反映了肠道微生物群的不平衡。

植物性和能量控制饮食会有所帮助

在三种心脏病之一的急性心肌梗死患者中，肠道微生物群和血液化合物变化的发现在以色列的一项研究中得到了验证和扩展，该研究发表在同一期的《自然医学》杂志上。

“现在很清楚，心脏病患者的肠道微生物群出现了重大紊乱，这些改变可能在心脏病症状和诊断出现之前很多年就开始了。这些微生物组的变化不能用药物治疗来解释，”Oluf Pedersen说。

这些研究的主要局限性是研究者报告的是关联，而不是对其观察结果的因果解释。然而，Oluf Pedersen教授强调，在过去的十年中，许多针对特定微生物组衍生化合物的细胞和动物实验——就像在本研究中发现的那样——已经证明了不平衡的肠道微生物组如何在心脏病的发展中发挥作用。

“对人类和啮齿动物的干预表明，在心脏病发展的各个阶段，肠道微生物群的不平衡可以通过多吃植物性和控制能量的饮食、避免吸烟和坚持日常锻炼来改善和部分恢复。”现在是时候将积累的关于肠道微生物组作用的证据转化为更有针对性的公共卫生行动，以试图预防或延缓与心脏病相关的发病率和死亡率，”Oluf Pedersen教授说，他正在Gentofte大学医院继续他的研究。