嗜黏蛋白阿克曼菌通过调节TMAO诱导的心脏焦亡预防大鼠寒冷相关性心房颤动

寒冷暴露是心房颤动（AF）最重要的危险因素之一，并与AF患者的不良预后密切相关。然而，寒冷相关性AF的机制尚不清楚。我们使用包括16S rRNA基因测序、粪便菌群移植和电生理检查等多种技术来确定肠道菌群失调是否促进寒冷相关性AF。进行代谢组学研究以检测寒冷暴露期间粪便三甲胺（TMA）和血浆三甲胺N-氧化物（TMAO）的变化。在体外检查了寒冷相关性AF的详细机制。构建转基因小鼠以探索焦亡在寒冷相关性AF中的作用。使用人类队列评估A. muciniphila与寒冷相关性AF之间的相关性。我们发现，寒冷暴露导致大鼠AF易感性升高和A. muciniphila丰度降低。有趣的是，口服补充A. muciniphila改善了寒冷暴露引起的促AF特性。机制上，寒冷暴露破坏了A. muciniphila，通过调节参与TMA合成的微生物酶，从而升高了TMAO的水平。相应地，在寒冷天气期间，人类受试者中血浆TMAO水平逐渐升高得到验证。升高的TMAO增强了心房中M1巨噬细胞的浸润，并增加了Casp1-p20和cleaved-GSDMD的表达，最终导致心房结构重构。此外，条件性敲除caspase1的小鼠表现出对寒冷相关性AF的抵抗。更重要的是，一项横断面临床研究表明，A. muciniphila丰度的降低是人类寒冷相关性AF的独立危险因素。我们的研究结果揭示了异常肠道菌群及其代谢物在寒冷相关性AF发病机制中的新因果作用，这提出了选择性靶向肠道菌群和微生物代谢物作为寒冷相关性AF潜在治疗策略的可能性。