寧波地區鹽敏感性高血壓患者基于16s rRNA檢測腸道菌群的特征分析

陳杰，陳宣穎，孫立勤，顧烽，王海玲，符霞，蔡遠榛

鹽敏性高血壓（SSHT）是指血壓與鈉攝入量呈正相關的高血壓，是一種環境因素與遺傳易感性相互作用的復雜疾病。SSHT 患者的長期存活率和心血管事件的發生率明顯低于血壓正常者和高血壓患者，提示鹽敏感性是心血管事件的獨立危險因素。有研究表明腸道微生物區系在包括高血壓在內的心血管疾病的發展中起作用[1-3]。人體腸道微生物群的組成主要受飲食、生活環境和生活方式的影響，目前的研究主要集中在腸道微生物群引起的鹽誘導炎癥和高血壓的機制上，少有對SSHT 患者腸道菌群中特殊屬（種）變化的研究。寧波地處我國東南沿海，SSHT 患者比例較高。本研究通過16S rRNA 高通量測序技術對寧波地區高血壓患者的腸道菌群變化進行研究，現將結果報道如下。

1 資料與方法

1.1 納入及排除標準 納入標準：（1）年齡18～65 歲；（2）籍貫寧波，且入組時已在寧波地區定居1 年以上；（3）入組前7 d 內未使用抗生素；（4）初中及以上文化程度，有足夠的視聽水平，可完成研究必需的檢查；（5）理解研究內容并簽署知情同意書。排除標準：（1）患有嚴重疾病，如腦外傷或腦血管病史，窄角型青光眼，癲癇，心功能不全II 級及以上，嚴重肝硬化，急慢性腎功能衰竭，炎癥性腸病，嚴重糖尿病，再生障礙性貧血，中重度營養不良及其他嚴重神經、心、肝、腎、內分泌、血液系統等軀體疾病或可能干擾試驗評估的疾病（異常指標高于正常值2 倍以上）；（2）有消化道手術史；（3）妊娠或哺乳期婦女；（4）不具有法律能力或法律能力受到限制者。

1.2 一般資料 選取2019 年4 月至2020 年6 月寧波市鎮海區人民醫院收治的高血壓患者38 例，臨床初次診斷為原發性高血壓病。經急性鹽負荷試驗診斷為血壓鹽敏感，納入鹽敏感組，共19例；急性鹽負荷試驗診斷為非血壓鹽敏感者，納入非鹽敏感組；有臨床檢查證實無原發性高血壓病及繼發性高血壓者納入對照組，共19 例。同時納入20 例健康體檢者作為對照組。

1.3 觀察指標（1）收集臨床資料：包括年齡、性別、體質量指數（BMI）、居住地、血壓等；記錄鹽敏感組和非鹽敏感組治療方案，及隨訪90 d 的血壓情況。（2）收集糞便樣本：分別于入組第2 天使用專用容器及保存液采集當日首次糞便樣本（樣本請勿接觸水及尿液，宜后段糞便），采集后的糞便樣本即時寄送往實驗室。使用16s rRNA 高通量測序法（IlluminaminiSeq 測序儀）對腸道菌群進行菌屬、菌種分類，并進行群落多樣性指數計算（多樣性分析及 多樣性分析）；通過樣本物種聚類分析、菌群結構分析以及LEfSe分析尋找各組間菌群結構的差異菌（屬）。

1.4 統計方法 采用SPSS 22.0 統計軟件進行處理，計量數據以均數±標準差表示，多組比較采用方差分析；計數資料比較采用2檢驗；相關性分析用Spearman Rank 相關檢驗。P ＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 受試者人口學特征 3 組性別構成、年齡、BMI、血壓差異均無統計學意義（均P ＞0.05），見表1。

表1 3 組人口學特征比較

2.2 受試者腸道菌群特征 非鹽敏感組腸道微生物 多樣性高于鹽敏感組和健康對照組，但3 組腸道微生物 多樣性差異無統計學意義（P ＞0.05），見封四彩圖1。3 組間腸道微生物群落組成有所區別，但差異無統計學意義（P ＞0.05），見封四彩圖2。3 組富集的細菌分類群差異有統計學意義（P ＜0.05），鹽敏感組中毛螺菌菌屬富集，非鹽敏感組是紅蝽菌綱（目）富集，健康對照組則是副擬桿菌屬、坦納菌科富集，見封四彩圖3。

圖1 3 組 多樣性比較

圖2 3 組腸道微生物群落組成比較

圖3 3 組富集的細菌分類群

3 討論

腸道是過量鹽的第一個，也是主要的吸收部位，其具有豐富的免疫細胞，能夠起到保護性免疫的作用[1]。腸道菌群是一個復雜的群體，從出生開始建立，與宿主共生，參與宿主的物質代謝，促進營養物質消化吸收，維持腸道正常生理功能，調節機體免疫系統以及拮抗病原微生物定植等[4]。近年來越來越多的研究提示，腸道菌群的失調與高血壓的發生、進展密切相關。

高血壓動物模型中生產乙酸鹽、丙酸鹽、丁酸鹽和乳酸鹽的腸道菌群結構發生變化，進而參與調節血壓[5]。有研究顯示，近交系鹽敏感和耐鹽Dahl 大鼠的微生物區系組成有顯著差異[6]。Calderón-pérez 等[7]對29 例未接受治療的高血壓患者和32 例血壓正常的受試者進行了全面的腸道微生物區系分析和靶向代謝組學研究，發現高血壓患者中毛螺菌科增多。本研究也發現毛螺菌屬在SSHT 中富集。毛螺菌屬屬于革蘭陰性、厭氧直桿、彎桿和螺桿菌，能夠化能有機營養，發酵代謝，其發酵葡萄糖的產物包括甲酸、乙酸等短鏈脂肪酸（SCFA）以及乳酸、乙醇、CO2和H2。有研究證實在高血壓受試者中檢測到糞便中SCFA 水平顯著升高，而血漿中SCFA 水平顯著降低[8]。Chen 等[9]通過一項隨機、雙盲、安慰劑對照、交叉試驗證實了，在未經治療的高血壓患者中，適度減少食物中鈉的攝入，能夠顯著增加了SCFA 的血清水平，支持了飲食中鈉可能會影響人體腸道微生物群的觀點。此外，腸道中SCFA 水平增高，也會促進腸道鈉的吸收，從而使SSHT 患者的血壓水平進一步惡化。

因此推測，SSHT患者腸道中的毛螺菌屬可能受到飲食中鈉攝入量的影響而富集，在結腸中產生過量的SCFA，從而影響患者的血壓，并且過量的SCFA 又會促進腸道鈉的吸收，從而形成一個惡性循環。本研究樣本量較小，可能還存在其他鹽敏感性高血壓特征菌群尚未被發現，還需要進行進一步擴大研究，更好地了解SSHT與腸道菌群特征代謝物和SCFA 之間的潛在關系。