根据美国疾病控制与预防中心（CDC，可信来源）的信息，冠状动脉疾病是一种常见的心脏病，其特征是心脏动脉中出现斑块堆积。
目前，关于可能涉及的因素，包括肠道微生物如何发挥作用，相关研究正在进行中。
最近发表在《mSystems》杂志上的一项研究，对健康对照组和冠状动脉疾病患者的粪便样本进行了检查，并发现了明显的差异。
研究结果表明，考虑肠道细菌及其代谢物可能有助于识别冠状动脉疾病的风险。
这些发现还让人们更深入地了解肠道细菌可能如何影响冠状动脉疾病，这有望催生以这种关系为重点的心血管疾病治疗方法。
冠状动脉疾病：如何理解肠道细菌的变化
在当前这项研究中，研究人员旨在探究肠道微生物、功能通路与冠状动脉疾病之间的关系。
他们从康博克三星队列研究中选取了参与者，并排除了具有某些风险因素的人，如有癌症病史或近期使用过抗生素的人。
研究人员选择了14名冠状动脉疾病患者和28名对照组人员，收集了每个人的粪便样本。其中3名参与者为女性，参与者的平均年龄约为53岁。
研究人员采用了一种名为宏基因组 shotgun 测序（可信来源）的技术，以全面了解细菌的差异和功能变化。
未参与这项研究的Vital Heart & Vein的心脏病专家Patrick Kee医学博士、哲学博士，向《今日医学新闻》详细解释了这种研究方法。Kee告诉我们：
“这种方法（宏基因组 shotgun 测序）不仅能识别存在哪些微生物，还能重建微生物群落的代谢潜力——即这些微生物能够执行哪些生化通路……为了理解海量的DNA数据，研究人员使用算法将相关片段组合成完整或接近完整的微生物基因组，即宏基因组组装基因组（MAGs）。”
研究人员在查看所有参与者的数据时，共识别出520种细菌。虽然两组的细菌多样性相似，但研究人员发现有15种细菌的数量在两组之间存在巨大差异。
促炎细菌增多
与健康对照组相比，冠状动脉疾病组中有7种细菌的数量大幅增加，8种细菌的数量则有所减少。
作者认为，冠状动脉疾病患者可能出现的一种变化是，某些细菌增多，而产生短链脂肪酸（可信来源）的细菌种类减少。
数据还显示，两组在几个代谢通路方面存在差异。有些通路更为丰富，而有些则有所减少。
促成这些通路的特定细菌各不相同。与对照组相比，冠状动脉疾病组在氨基酸和碳水化合物代谢方面也存在差异。
该研究的作者、韩国首尔成均馆大学（SAIHST）的助理教授Han-Na Kim博士向《今日医学新闻》解释道：
“我们发现，不仅存在的细菌种类不同，它们所执行的生物学功能也存在差异。冠状动脉疾病患者体内产生短链脂肪酸（SCFAs）的保护性微生物明显较少，而短链脂肪酸是有助于减轻炎症和维护血管健康的分子。相反，我们观察到微生物代谢通路（如尿素循环和L-瓜氨酸生物合成）的活性更高，这些通路与炎症和心血管压力有关。这些功能变化表明，肠道环境从平衡状态转向了促炎状态。”
研究人员还识别出了两组之间存在差异的某些代谢物（可信来源），即代谢过程中产生或使用的成分。
其中一种代谢物——肌苷，在冠状动脉疾病患者中大幅增加，而另外两种代谢物在该组中则显著降低。
冠状动脉疾病中“好细菌”变“坏”
研究人员试图通过一种名为随机森林分类模型的模型，探究考虑代谢物和细菌类群是否有助于识别冠状动脉疾病病例。
结果表明，同时考虑这两个因素似乎是有帮助的。对于考虑细菌种类的模型，Kim解释说：“微生物特征显示出很强的预测性能……这表明，当肠道微生物组数据与已有的临床指标相结合时，有助于更好地理解心血管疾病风险。”
利用宏基因组组装基因组（MAGs），研究人员识别出了冠状动脉疾病患者和对照组共有的细菌种类，以及一些仅存在于冠状动脉疾病组和仅存在于对照组的细菌种类。
冠状动脉疾病患者的某些代谢功能更强，而对照组的另一些代谢功能更强。
该研究解释说，源自冠状动脉疾病的宏基因组组装基因组中的代谢特征，与心血管问题以及肠道炎症细菌的异常变化（生态失调）有关。
他们还进一步识别出了一些重要的基因，这些基因在两组的宏基因组组装基因组中存在差异，甚至同一种类细菌的功能特征也存在差异。
Kim说：“通过宏基因组组装基因组（MAG）分析，我们进一步发现，同一种类的细菌会根据宿主的健康状况表现出很大的不同。”
这位研究人员详细说明：“即使是传统上被认为有益的微生物，如 Akkermansia（阿克曼氏菌）或 Faecalibacterium（粪杆菌），也表现出菌株水平的差异：有些携带与炎症或三甲胺（TMA）产生相关的遗传特征，而三甲胺是一种与动脉粥样硬化相关的化合物。”
这项研究有哪些 caveats（局限性）？
这项研究确实存在局限性。参与者均来自康博克三星队列研究，这可能会对可用样本产生影响。
例如，该样本均为23至77岁的成年人。由于这项研究是横断面研究，无法确定因果关系，研究人员强调需要进行长期研究。
研究人员还承认，虽然宏基因组 shotgun 测序有助于展示代谢潜力，但它仍然是一种有局限性的方法，未来的研究可以采用更直接的角度。
此外，研究人员只纳入了至少在10%的样本中存在的微生物种类。因此，较罕见的细菌可能会成为未来研究的对象。
该研究由韩国政府的一笔拨款资助，主要论文中没有具体说明研究资助者的参与情况。
Kee也指出了这项研究的几个局限性，他强调：
“样本量小且缺乏种族多样性：42名参与者（大多数为男性，仅有14名冠状动脉疾病患者）。所有受试者都是韩国人，他们具有不同的遗传基因、饮食习惯和环境因素，这使得很难将该种族群体的数据推广到其他人群。
单时间点设计：冠状动脉疾病的发展历时数十年，但本研究中的样本是在单一时间点收集的，可能无法反映个体一生中肠道微生物群的历史变化。
缺乏代谢组学验证：所有功能推断（通路变化、代谢物预测）都是基于DNA丰度；没有进行宏转录组学或代谢组学验证，因此实际的代谢活性尚未得到证实。
必须谨慎看待这种明显良好的[预测性能]：这项研究基于一个极小的样本量，是一项仅有42名受试者（其中仅14名冠状动脉疾病患者）的横断面研究，且置信区间较宽（59%-100%），这表明存在较高的过拟合风险。”
关于心脏健康和炎症的主要发现
这项研究探讨了可能影响冠状动脉疾病的因素，从而指出了降低心血管疾病风险可能需要针对的潜在领域。
考虑这些微小的微生物，也可能有助于确定一个人患冠状动脉疾病的风险有多高。
Kim指出：
“尽管我们的研究没有直接测试临床干预措施，但我们发现的微生物组成和功能通路与炎症和代谢压力密切相关，而炎症和代谢压力是心血管疾病的关键机制……展望未来，进一步的研究应该评估监测或调节肠道微生物组是否能改善心脏病的早期检测或风险分层。”
加利福尼亚州长滩市纪念医疗保健心脏与血管研究所的心力衰竭外展项目主任、董事会认证的心脏病专家Kevin Shah医学博士，也对该领域未来的研究感到兴奋。
Shah告诉《今日医学新闻》：“未来将肠道微生物组特征整合到心血管风险分析中的可能性令人兴奋。”
他补充道：“目前，我们的重点仍然是循证干预措施，如运动和指南指导的药物治疗，而研究界将在更大规模的前瞻性试验中进一步研究以微生物组为导向的策略。”