综述
克弗尔及克弗尔胜肽在心血管疾病中的应用进展
中国医学前沿杂志(电子版), 2023,15(4) : 66-70. DOI: 10.12037/YXQY.2023.04-12
摘要

克弗尔作为一种发酵乳产品,因其独特而复杂的益生菌特性以及含有多种活性肽而不同于其他发酵乳品。研究发现克弗尔具有抗炎、抗氧化、抗癌、抗微生物、降糖、降压和降胆固醇作用。虽然克弗尔应用的历史较长,但克弗尔在心血管疾病中的保护作用近期才被研究证明。克弗尔胜肽作为克弗尔中的肽类成分,在心血管疾病中的保护作用也逐渐被发现。

引用本文: 孙志飞, 赵韶华, 姜雯雯, 等.  克弗尔及克弗尔胜肽在心血管疾病中的应用进展 [J] . 中国医学前沿杂志(电子版), 2023, 15(4) : 66-70. DOI: 10.12037/YXQY.2023.04-12.
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克弗尔是一种酸性酒精发酵乳产品,起源于巴尔干半岛、东欧和高加索地区。克弗尔因其独特而复杂的益生菌特性而不同于其他发酵乳品:①它由克弗尔颗粒生产,这些颗粒由一种特殊而复杂的可以产生乳酸和乙酸的细菌以及乳糖发酵和非发酵酵母组成[1]。克弗尔中微生物的种类超过300种,细菌的数量可能在6.4×104到8.5×108CFU/g,酵母的数量可能在1.5×105到3.7×108CFU/g[2];②从克弗尔中分离出的微生物对胃酸和胆盐具有较高的抵抗性,能够黏附在肠黏液上,此外存在于克弗尔中的微生物群可以产生拮抗物质如有机酸和细菌素,干扰细菌在肠黏膜中的黏附,有助于改善肠道健康[3];③对克弗尔的成分进行分析,其不仅含有丰富的微生物,还含有克弗尔多聚糖、克弗尔胜肽等具有生物活性的物质以及丰富的营养物质[4]。过去,当一些医疗手段无法获得时,克弗尔常被用于治疗多种疾病,包括结核病、癌症和胃肠道疾病[5]。近年来,人们对克弗尔相关的生物活性进行了大量研究,发现克弗尔具有抗炎、抗氧化、抗癌、抗微生物、降糖、降压和抗高胆固醇血症作用[6]。虽然克弗尔应用的历史较长,但其在心血管疾病中的保护作用近期才被研究证明,而克弗尔胜肽作为克弗尔中的有效成分,其在心血管中的作用亦被发现并研究。本文旨在对克弗尔及克弗尔胜肽在心血管疾病中的应用进展进行综述。

1 克弗尔在心血管疾病中的作用
1.1 克弗尔在高血压中的作用

高血压是心血管、肾脏及脑等靶器官功能障碍和损伤的主要危险因素。据统计我国高血压患病人数约2.45亿,且呈上升趋势[7]。而我国高血压知晓率、治疗率和控制率分别为51.6%、45.8%和16.8%,总体仍处于较低水平[8]。尽管人们不断探索新的降压药物以及新的降压治疗方法,但高血压患病人数仍较多[9]。其中15%的高血压患者为难治性高血压。故目前对于高血压的治疗仍面临较大挑战。

克弗尔作为一种安全且经济的食品,其降压作用已经受到医学界的关注。多项研究表明克弗尔可通过多种机制发挥降压作用。克弗尔含有多种细菌及酵母的共生代谢产物,包括乳成分的蛋白水解物及脂肪降解产物,可产生多种生物活性肽,包括血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme,ACE)抑制肽[10]。在山羊乳发酵生产的克弗尔中确定了从酪蛋白释放的16个肽,其中有两种肽(序列PYVRYL和LVYPFTGPIPN)能有效抑制ACE[11]。在另一项研究中,应用纳米串联质谱结合纳米超高效液相色谱法,在克弗尔中鉴定出236个独特的肽,其中至少有12个肽具有ACE抑制能力[10]。在对自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rat,SHR)的研究中,应用克弗尔的非细菌部分对SHR的血压进行干预,发现长期使用克弗尔中的非细菌成分可改善SHR的压力反射和减轻心肌肥厚,使平均动脉压及心率显著下降,这种作用可能与ACE的抑制及压力感受器的敏感性增加有关[12]。在克弗尔对SHR自主神经张力及压力感受器敏感性的研究中,每日摄入小剂量的克弗尔60d可降低SHR心脏自主神经控制的心率及保护压力感受器的敏感性[13],改善压力反射功能。在另一项研究中,克弗尔对SHR的内皮细胞及血管反应性的影响,发现克弗尔治疗60d,SHR的血压及心率均下降了大约15%,并且克弗尔能够通过恢复部分活性氧/一氧化氮失衡及内皮祖细胞的募集来改善SHR的内皮功能[14],表明克弗尔可通过抑制活性氧的过度生成降低血压。克弗尔的细菌成分同样具有抗高血压的作用,这可能归因于肠道微生物群的改变(后生物效应),这种改变可能因细菌菌株的不同而不同,或者是由微生物相互作用产生的其他生物活性化合物。有研究证实长期摄入克弗尔可通过改善肠壁结构和功能的完整性以及抑制心脏调节核内的神经炎症来发挥降压作用。提示克弗尔降压的基础是通过外周和中枢神经介导的[15]。这些研究提示,克弗尔可能成为治疗高血压的辅助药物。

1.2 克弗尔在降低低密度脂蛋白胆固醇中的作用

流行病学调查发现血脂异常,尤其是低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)持续升高可诱发和促进动脉粥样硬化的发生、发展,是心脑血管疾病的主要危险因素,严重威胁着人类的健康。目前针对LDL-C的药物治疗主要为他汀类药物、前蛋白转化酶枯草溶菌素9抑制剂(proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 inhibitor,PCSK9I)、胆固醇吸收抑制剂等。虽然降低LDL-C的药物不断更新,但LDL-C的控制情况仍不理想,在高危人群中,LDL-C未达标率高达74.5%(LDL-C<2.6mmol/L);在极高危人群中,LDL-C未达标率高达93.2%(LDL-C<1.8mmol/L)[16,17]

克弗尔具有较好地降低胆固醇的特性,且已在动物研究中得到证实。从克弗尔分离出的克菲里乳杆菌和鼠李糖乳杆菌在体外可将培养基中的胆固醇降低68.75%,其降胆固醇的作用在细胞代谢活跃时发挥作用[18]。喂养高胆固醇饲料的大鼠应用克弗尔可降低总胆固醇和甘油三酯水平,并改善动脉粥样硬化指数;研究还发现在接受了克弗尔治疗的大鼠的肝脏中,胆固醇浓度较低,此外粪便中的胆固醇和胆汁酸的分泌水平显著增加。同样有多个动物研究均证实,从克弗尔中提取的植物乳杆菌具有降低血清总胆固醇、甘油三酯、LDL-C、肝脏中胆固醇及甘油三酯的作用[19,20]。据报道,在胆固醇吸收机制中起关键作用的NPC1L1基因在喂食Lp27植物乳杆菌的大鼠中被下调[21],其可作为克弗尔降低胆固醇的一种机制。除了克弗尔所含的益生菌以外,其所含的克弗尔多聚糖亦有降低胆固醇的作用,这种作用已在膳食高胆固醇大鼠中得到证实[22]。目前对克弗尔降低血脂的机制尚不明确,结合上述动物研究,克弗尔降低胆固醇的潜在机制包括:①克弗尔中所含的微生物具有抑制外源性胆固醇吸收的作用。②克弗尔所含的菌群增加了短链脂肪酸(short chain fatty acids,SCFA)的产生,在产生的不同SCFA中,丙酸酯可通过抑制羟甲基戊二酰辅酶A还原酶的活性来减少胆固醇的产生。此外,丙酸酯可对参与胆固醇生物合成基因在肠道的表达进行抑制。③胆汁酸在胆盐水解(bile salt hydrolase,BSH)酶的作用下在大肠中的解离增加。BSH酶催化水解残余氨基酸和游离胆盐中与胆盐结合的甘氨酸和/或牛磺酸,增加排泄。随着胆盐排泄的增加,较少的胆盐通过肠肝循环被带回肝脏,增加了肝脏从头合成胆盐对胆固醇的需求。而在临床研究中,克弗尔的降脂效果却不尽如人意。在一项对13例健康的轻度高胆固醇血症男性受试者的随机交叉试验中,给予受试者克弗尔0.5L/d,共4周,发现总胆固醇、高密度脂蛋白、LDL-C及甘油三酯浓度无明显改变,但粪便中的SCFA的含量增加[23]。在对糖尿病患者进行的一项随机双盲安慰剂对照的临床研究中,患者每日服用600ml克弗尔,持续8周,发现克弗尔对糖尿病患者的甘油三酯、总胆固醇、LDL-C及高密度脂蛋白胆固醇水平无影响,表明克弗尔不能降低糖尿病患者的血脂水平[24]。然而对62例代谢综合征患者的一项随机对照试验发现克弗尔可降低LDL-C,并增加血清ApoA1的水平[25]

1.3 克弗尔在动脉粥样硬化中的作用

动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是一种发生于血管壁的慢性炎症性病理变化,所导致的冠心病、心肌梗死、脑卒中等心脑血管急性事件严重威胁人类生命健康[26]。随着我国社会人口结构和生活方式的改变,由AS引发的心脑血管疾病的发病率和致死率逐年攀升[27]。目前对于AS的治疗主要为他汀类等药物的应用,虽然给予充分的血脂控制,但AS仍继续进展[28]。一些动物模型研究发现克弗尔具有延缓AS进展的作用。其延缓AS进展的作用不单局限于降低LDL-C,还具有一定的抗炎作用。在高胆固醇饮食的家兔中发现,给予克弗尔喂养8周后,其血脂水平无明显差异,但主动脉粥样硬化病变明显低于对照组,其中腹主动脉差异最为明显,克弗尔组β-极低密度脂蛋白半乳糖含量明显高于对照组,脂质过氧化水平明显低于对照组,表明克弗尔通过抗炎及抗氧化作用阻止高胆固醇家兔动脉粥样硬化的发生和发展[29]。在对低密度脂蛋白受体缺陷小鼠的AS进展的研究中发现,给予克弗尔的非细菌提取成分,可以减少小鼠血管壁脂质的沉积,却与高胆固醇血症无关,克弗尔能够降低循环中的促炎症白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)水平和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)与白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)的比率,并使抗炎症IL-10水平提高约74%,表明克弗尔可通过抗炎的作用辅助预防AS的发生[30]。在其他的体内与体外实验中也发现,克弗尔可导致细胞因子、TNF-α和γ干扰素水平一过性的变化[31,32,33];抗炎细胞因子促进Th2反应,同时抑制Th1反应[36];克弗尔及其成分可以增加抗炎细胞因子,减少促炎反应,证明其可通过抑制炎症反应来抑制AS的发生及发展。

1.4 克弗尔在心血管疾病中的其他作用

克弗尔在心肌梗死及改善心脏收缩能力上亦具有一定的作用。在对异丙肾上腺素诱导的急性心肌梗死小鼠模型中发现,使用克弗尔可以通过其抗氧化特性保护心脏,最大限度地减少异丙肾上腺素对心肌的损害[36]。对高血压大鼠的研究发现,克弗尔可以减轻心室肥厚、改善心脏收缩力,以及减少中枢神经系统对交感神经的活性调节[37]

2 克弗尔胜肽在心血管病中的作用

克弗尔胜肽为克弗尔成分中肽类的总称,通过超高效液相色谱法对克弗尔中非细菌成分进行鉴定,共鉴定出236个独特的肽,其中至少有16个肽具有生物活性[10],至少有12个具有ACEI的作用,且已经有动物研究证明其具有降压作用[12]。在对高血压小鼠模型的研究中,给予克弗尔胜肽,可降低高血压小鼠收缩压36.7mmHg,抑制ACE 19.3%的活性[38]。最新的一项研究表明,克弗尔胜肽不仅可以降低血压,还具有全身抗氧化和抗炎的活性,在平滑肌细胞中,克弗尔胜肽可通过减少还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase,NADPH氧化酶)和线粒体的参与而减少ROS的生成,并减轻高血压小鼠主动脉壁的增厚,使内皮结构部分恢复[39]。克弗尔胜肽在降血脂及预防动脉粥样硬化方面也具有一定的作用。在高脂饮食的肥胖大鼠中,应用克弗尔胜肽,与对照组比较可显著降低LDL-C(44%)及游离脂肪酸(40%)[40]。对高脂饮食诱导的载脂蛋白E基因敲除的小鼠动脉粥样硬化模型的研究中发现口服克弗尔胜肽可通过保护血管内皮,减少巨噬细胞聚集和抑制炎症免疫反应,显著改善动脉粥样硬化病变的发展,此外高剂量的克弗尔胜肽可显著抑制主动脉纤维化[41]。综上所述,克弗尔胜肽在心血管疾病的防治中具有较好的应用前景。

3 目前面临的问题及展望

对克弗尔及克弗尔胜肽在降压中的研究,多为动物研究。其在降压治疗中的应用时机、应用剂量、降压效果以及对高血压患者靶器官是否具有保护作用仍需进一步证实。克弗尔在降低胆固醇方面得出了不一致的结果,这种不一致的结果可能是由于不同的实验方案、克弗尔颗粒的来源和克弗尔的发酵条件有关。根据克弗尔及克弗尔胜肽的抗炎作用,可以预测其在急性心肌梗死中可能具有降低心肌重构的作用,并改善心脏功能,但目前尚缺乏相关研究证明。此外,研究显示克弗尔及克弗尔胜肽具有预防肺、肾脏及脊髓缺血再灌注损伤的作用[42,43],其是否在心肌梗死治疗中亦具有预防缺血再灌注损伤的作用,目前尚需进一步的研究证实。总之,克弗尔及克弗尔胜肽在降压、降脂、抗AS、改善心血管重构等方面的作用需要规范设计的前瞻性、随机、对照临床研究进一步验证,其应用时机、最佳剂量、服用时长等也需要设计严谨的临床研究加以比较,以获取高质量循证医学证据,提高对临床工作的指导意义。

克弗尔及克弗尔胜肽作为一种被人类食用的功能性食品,具有长期食用的安全性和较为广泛的生物活性。克弗尔及克弗尔胜肽对心血管疾病的预防及治疗作用已经得到初步证实,为心血管疾病的防治增添了一种安全有效的新方法,具有较好的应用前景。

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