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阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）特征为慢性间歇性缺氧（IH）与睡眠结构紊乱，易导致血氧含量降低，增加血压和心血管负担。近年来，肠道微生物对人类健康的影响备受瞩目。研究发现，肠道微生物群与高血压诱发因素OSA关系紧密。肠道生态失衡使炎症细胞因子水平上升，损害肠道屏障功能，进而影响高血压发病机制。 蒲公英是一种多年生草本植物，归肝经、胃经，具有清热解毒，利尿散结的功效。有研究证实，蒲公英可能通过调节肠道菌群失衡和SCFAs含量来减少局部肠道炎症和屏障损伤，最终抑制全身炎症和血管壁重塑，从而减少IH诱导的高血压。一篇名为“Taraxacum officinale-derived exosome-like nanovesicles modulate gut metabolites to prevent intermittent hypoxia-induced hypertension”的文章就旨在探讨蒲公英衍生的外泌体样纳米囊泡（ELNs）在间歇性缺氧（IH）诱导的高血压疾病中的降压作用及潜在机制。 图1 论文首页 蒲公英衍生的ELNs可预防IH诱导的高血压 该研究试图探讨蒲公英衍生的ELNs对阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）诱导高血压的影响。由于间歇性缺氧模型被广泛应用于OSA的研究，所以选用暴露于间歇性缺氧（IH，8小时/天）4周的雄性SD大鼠，来研究ELNs对高血压的作用。在4周的IH处理期间，6-8周龄的雄性SD大鼠被分为IH组和IH+ELN组。在IH+ELN组中，每隔一天通过灌胃方式给予大鼠0.5mg/kg蒲公英衍生的ELNs。（图2A）与假手术组（Sham）相比，经过4周的IH处理，IH组大鼠的收缩压显著增加约77mmHg。然而，口服蒲公英衍生的ELNs显著降低了IH诱导的高血压。 图2 ELNs干预对IH引起的高血压和盲肠组织损伤的影响 蒲公英衍生的ELNs改善肠壁损伤 随后，研究者对蒲公英衍生的ELNs对诱导性高血压（IH）引发的肠壁改变的影响进行了研究。HE染色结果显示（图2B），相较于假手术组，IH组肠道组织损伤、粘膜下水肿、结缔组织增生以及炎症细胞局部浸润程度更为严重。ELNs的介入在组织层面上缓解了肠道损伤，降低了炎症细胞的浸润程度，尤其是淋巴细胞。与假手术组相比（图2C、D），IH组显著降低了盲肠中能产生粘液的杯状细胞数量，而口服ELNs则削弱了这种表型。由于紧密连接蛋白的完整性受损是导致肠上皮细胞通透性增加的关键因素。因此，研究者对盲肠细菌数量和紧密连接蛋白Occludin的表达进行了检查。通过使用EUB338 FISH探针对细菌进行无偏标记，结果证实（图2E）与假手术组相比，IH组肠道细菌数量显著增加，而Occludin的表达显著降低。经ELNs处理后，细菌数量显著减少，Occludin的表达显著增加。上述结果表明，IH诱导后大鼠肠道细菌数量显著增加，肠道屏障受损，这增加了细菌与上皮细胞直接接触的可能性。然而，通过使用蒲公英衍生的ELNs处理，可以缓解这种状况。 蒲公英衍生的ELNs改善IH诱导的炎症反应 诸多研究表明，慢性炎症与多种心血管疾病密切相关，因此，炎性细胞因子已成为心血管疾病治疗的关键靶点。该研究旨在探讨ELNs对IH诱导的局部肠道及全身炎症反应的影响，通过免疫荧光和ELISA检测进行分析。如图3A展示，IH大鼠肠道组织中IL-1β、IL-6和TNF-α的分泌显著升高，而经ELNs治疗后，这些炎性细胞因子的水平明显下降。如图3B所示，全身炎症反应标志物检测结果与肠道局部组织高度一致，证实ELNs具有显著的抗炎作用。图3 ELNs可减弱IH诱导的炎症反应 各组大鼠肠道微生物多样性分析 肠道微生物在短链脂肪酸代谢过程中发挥作用，其种类与宿主健康状况密切相关。通过对大鼠粪便中细菌多样性进行了分析（图4A），发现大鼠肠道优势菌属主要包括乳杆菌属、真细菌属、Lachnospiraceae_NK4A136和Romboutsia等，这些优势菌属在三组间的相对丰度存在显著差异。如图4B展示，alpha多样性指数通常用于评估样本中微生物多样性和丰富度。与假手术组和IH+ELN组相比，IH组大鼠粪便中微生物的ACE指数显著降低。然而，三组间Shannon指数差异不显著，说明大鼠粪便中微生物丰度存在差异。主坐标（PcoA）分析（图4C）显示，三组大鼠粪便样本在空间分布上具有明显分离趋势，表明三者肠道微生物结构存在显著差异。LefSe（线性判别分析效应大小）分析确定了13个差异细菌属，这些菌属可能是导致大鼠肠道微生物组结构差异的关键因素（图4D）。 图4 肠道微生物多样性及相关分析 SCFAs与肠道微生物组的相关性分析 为进一步确认短链脂肪酸（SCFAs）与微生物组成之间的关联，研究者采用Platts分析法对大鼠粪便中的七种SCFAs与不同细菌属的相似性进行了探讨（图4E）。结果显示，两者在空间排列上具有显著的一致性，这进而证实了粪便微生物对短链脂肪酸的调控作用。而相关性分析则进一步探讨了差异细菌与短链脂肪酸之间的关系（图4F），研究推测丁酸可能是导致菌群差异的潜在因素。此外，研究者重点关注了丁酸盐与差异细菌的关联性，发现Oscillibacter、Ruminiclostridium_5、Ruminiclostridium_9和Rothia与丁酸呈显著正相关，而Turicibacter、Clostridium_sensustricto_1和拟普雷沃氏菌与丁酸水平呈显著负相关。综上，肠道微生物对丁酸盐代谢具有显著影响。丁酸盐可预防IH引起的高血压和肠组织损伤 针对IH与粪便丁酸盐浓度降低存在密切关联这一基础，研究者在4周的IH期间，每日对6-8周龄雄性SD大鼠进行一次浓度为100 mg/kg的丁酸盐灌胃，对照组则接受相同体积的PBS处理。如图5A展示，相较于PBS处理的IH大鼠，丁酸盐干预显著降低了IH诱导的高血压。在观察丁酸盐对IH诱导肠道组织损伤的影响中发现，与IH组相比，丁酸盐干预后大鼠的肠道组织损伤及炎症细胞浸润显著减轻（图5B），同时杯状细胞数量明显增加（图5C和D）。此外，标志着肠道屏障完整性的Occludin表达水平显著提升，肠道中EUB338标记的细菌数量明显减少（图5E）。结果表明，丁酸盐干预降低了大鼠肠道上皮细胞与细菌直接接触的可能性。图5 丁酸盐干预对IH引起的高血压和盲肠组织损伤的影响 该研究证明了蒲公英衍生的ELNs能够有效地降低IH诱导的高血压，主要是通过增加肠道微生物的代谢物丁酸盐的产量。同时，ELNs介导的丁酸盐水平升高对肠道组织具有保护作用，可抑制全身炎症反应和血管壁重构。Zhang X, Pan Z, Wang Y, Liu P, Hu K. Taraxacum officinale-derived exosome-like nanovesicles modulate gut metabolites to prevent intermittent hypoxia-induced hypertension. Biomed Pharmacother. 2023 May;161:114572. doi: 10.1016/j.biopha.2023.114572.
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