基于肠道微生态改善的新型植物盐调控高血压的作用机制研究

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在我国高血压是主要的慢性疾病之一,防控形势严峻。高盐饮食(即高Na Cl摄入)诱发高血压已经被众多研究所证实。高盐会破坏肠道稳态、引发自身免疫、影响肾脏吸收、诱发交感神经压力等造成高血压的发生发展。减少盐的摄入,倡导低钠饮食是防治高血压的有效举措之一。然而,我国目前人均食盐摄入量远远超过世界卫生组织的推荐值,加上目前快节奏的生活和外卖食品的普及,都让减盐之路任重而道远。关于“盐替代”的研究与实践吸引了大量的关注。用其他金属离子(主要是钾离子)来替代传统食盐中的钠离子能取得显著的高血压防控效果。盐替代以其成本低、收效好为高血压防治提供了便捷通道。本课题组近十年来一直致力于新型植物功能盐的研究和开发。该盐是将日晒海盐与植物提取物(如竹叶黄酮、梅叶黄酮和松枝提取物)按比例混合,采用中频熔炼技术经过共融和重结晶后得到的新型健康盐,拥有特殊的元素组成和晶格结构,随着工艺条件的变化呈现出不同的色系,且显示出对高盐膳食诱导的高血压具有干预的潜力。其中,在课题组前期的研究中发现蓝色系竹盐(Blue bamboo salt,b Bs)和梅盐(Blue plum salt,b Ps)的降血压效果突出,在自身免疫调控方面具有优势。肠道对高血压的影响近年来被人们渐渐知晓。高盐通过引发肠道炎症、削弱肠道屏障功能、改变肠道菌群构成、影响菌群代谢物产生来促使血压升高。本文主要以肠道微生态为切入点,对新型植物盐(b Bs和b Ps)调控血压的作用进行相关研究,分别采用预防型和治疗型两种动物试验模型,设置以新型制植物盐替代传统食盐(Na Cl)的高血压预防试验组和新型植物盐对高血压的辅助治疗试验组。主要研究结果如下:(1)新型植物盐预防高血压的动物试验研究:以成年雄性SD大鼠为研究对象,制作含不同试样的大鼠日粮,将进食含0.3%Na Cl普通日粮的大鼠设为正常对照组,摄食含8.0%低钠盐(LSS)日粮的为阳性对照组,摄食含8.0%纯Na Cl日粮的为高钠对照组,摄食含8.0%b BS和8.0%b PS日粮的为新型植物盐试验组,共5组,每组7只,自由摄食和饮水,日常监测10周后,对各种高血压相关指标进行检测分析。结果显示:(1)长期8.0%Na Cl高钠饮食模式会影响大鼠的正常发育,具体表现为体重增加缓慢,血压升高(收缩压达140.5±13.4 mm Hg)。与高钠对照组相比,新型植物盐替代Na Cl能有效缓解血压持续上升的情况(p<0.01)。(2)在Na+、K+代谢方面,新型植物盐也具有优势。新型植物盐能调节肾脏对Na+、K+的吸收,改善血清Na+、K+水平。(3)在肠道病理环境方面,高钠对照组出现肠绒毛缩短、肌层厚度增加、杯状细胞数量减少、肠蛋白MUC-2、ZO-1、Occludin表达量下降等情况。新型植物盐能够有效缓解高盐饮食造成的肠道营养不良,促进肠道粘液正常分泌,维持肠道屏障功能。(4)对血液和肠系膜淋巴结中炎症因子含量的测定显示,新型植物盐对比于Na Cl,在高盐水平下能够降低IL-6、IL-17A的水平,提高IL-10的水平,对肠道及全身的炎症有抑制作用。(5)在肠道菌群方面,高盐饮食模式下,菌群代谢物吲哚和精胺含量减少,肠道的菌群丰富度和多样性降低,菌群结构出现改变,F/B值下降。新型植物盐对上述指标有不同程度的改善作用。进一步的菌群结构分析得出,新型植物盐组和8.0%Na Cl组大鼠的菌群结构出现差异,而且b Bs会对鼠粪杆菌(Faecalibaculum rodentium)、b Ps对丁酸梭菌(Clostridium butyricum)定向富集。此外,在高盐条件下,拟杆菌属(Bacteroides)、颤螺菌属(Oscillospiraceae)、科利德克氏菌属(Colidextribacter)与高血压指标改善的相关性最明显。(2)新型植物盐治疗高血压的试验研究:对28只成年雄性SD大鼠用含8.0%Na Cl的高钠日粮进行为期12周的诱导喂养,得到收缩压大于140 mm Hg的高血压模型大鼠(HSD),随机分成4组,每组7只。接下来,采用含0.3%Na Cl的常规日粮进行喂养,并按成人每日2.5 g/d盐摄入量和药物推荐服用剂量换算,分别灌胃200 mg/kg/d的Na Cl、b BS、b PS和2.1 mg/kg/d的阳性药物硝苯地平(NIF)水溶液,并设未经造模处理SD大鼠(NSD)为正常对照组,灌胃200 mg/kg/d的Na Cl水溶液。灌胃阶段持续4周,定期记录血压和体重,试验结束后,对各种高血压相关指标进行检测分析。结果显示:(1)造模成功的高血压大鼠恢复正常饮食后,体重开始增长,血压逐渐下降。新型植物盐对比Na Cl灌胃能够更快降低血压(p<0.01)。(2)在肠道环境方面,HSD大鼠的各项指标逐渐向NSD大鼠靠拢,与Na Cl灌胃组相比,新型植物盐灌胃能更有效促进HSD大鼠肠道环境的改善。(3)在肠道菌群代谢物方面,新型植物盐灌胃能更有效促进吲哚和精胺含量水平的恢复。各组肠道菌群之间差异不显著。值得注意的是,在淡盐水灌胃时,鼠乳杆菌(Lactobacillus murinus)显示出和血压改善指标的显著相关性,与目前热点研究保持一致。进一步推测得出,不同剂量的新型植物盐会对肠道菌群造成不同的影响,从而产生不同的高血压干预形式。总体而言,新型植物盐bBs和bPs都在盐替代控制高血压方面大有可为,且在辅助降血压方面能发挥作用。
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