Circulation 首都医科大学陈瑞教授团队揭示双酚F暴露引发心肌损伤的作用机制及干预策略

深度解析医学证据，DeepEvidence为你支撑决策

2026年5月28日，首都医科大学公共卫生学院陈瑞教授团队在国际权威期刊Circulation上发表题为“Microplastic Exposure Aggravates Cardiomyopathy under Hemodynamic Stress through the Gut-Heart Axis”的研究论文。该研究揭示了PM_2.5及微塑料中的关键组分双酚F (BPF)引发心肌损伤的“肠-心轴”跨器官调控机制，明确了“肠道菌群-Sat1-NAP-p53”代谢途径通过高尔基体/线粒体互作方式在双酚F诱导心脏损伤中的作用。同时开发以微生态调节为靶向的干预策略，证实补充嗜黏蛋白阿克曼菌(AKK)及其衍生代谢物，可有效阻断双酚F代谢产物NAP的生成，逆转BPF诱导的心肌细胞损伤。首都医科大学公共卫生学院王晶博士与昆明医科大学徐婕副教授为共同第一作者，陈瑞教授、孟庆涛副教授为共同通讯作者。 

随着塑料制品的广泛应用，双酚A (BPA)的替代品双酚F (BPF)在环境和人体内的蓄积现象日益显著。研究团队通过对近300例人体尿液样本进行分析，发现BPF的检出率高达90%。长期以来，环境污染物(尤其是微塑料相关化学物质)诱发心肌肥大、心力衰竭等心血管系统疾病的具体机制尚未完全阐明。此外，BPF主要经消化道进入人体，其与肠道微生态的相互作用如何介导远端靶器官(如心脏)损伤，亦是亟待探讨的科学问题。

针对上述问题，研究团队综合利用无菌(GF)小鼠模型、粪菌移植(FMT)、空间代谢组学及单细胞RNA测序(scRNA-seq)等技术，系统解析了BPF心血管毒性的“肠-心轴”跨器官调控网络。研究发现，BPF暴露能够刺激肠道上皮细胞分泌多胺代谢酶Sat1，并在肠道菌群的参与下，将BPF转化为N-乙酰腐胺(NAP)。在肠道局部，NAP通过破坏高尔基体-线粒体互作稳态，导致肠道屏障受损，同时，入血的NAP随体循环到达心脏，特异性作用于心肌细胞，激活p53信号通路并抑制心肌细胞能量代谢，最终导致心肌肥大与心血管功能障碍。 

基于上述致病机制，研究团队进一步探讨了基于微生态调节的心血管保护策略。研究证实，肠道核心共生菌嗜黏蛋白阿克曼菌(AKK菌)在抵御BPF毒性中发挥关键的回复作用。通过定植AKK菌或补充其衍生代谢物色醇(Tryptophol)，可有效下调肠道Sat1的表达，显著抑制NAP的生成，进而改善BPF诱导的肠道屏障损伤，并逆转心肌肥大表型。在炎症性肠病(IBD)患者血清中，NAP水平显著异常升高，且与LDH、CK-MB等多种心血管损伤标志物呈显著正相关关系，提示血清NAP可作为评估环境污染物暴露致心血管风险的潜在生物标志物。同时，特定益生菌(AKK菌)递送的微生态干预方案，可能在环境毒物相关心血管疾病治疗中提供潜力。 

该研究得到了国家杰出青年科学基金(82025031)、国家自然科学基金重点项目(82530101、82230109)、北京市卓越青年科学家计划(JWZQ20240101024)、青年北京学者计划等项目的资助。

原文链接：

https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.126.079820