综述：动脉粥样硬化中的牛磺酸：多靶点视角

《The Journal of Nutrition》：Taurine in Atherosclerosis: A Multi-Target Perspective

　　

谢林曦|徐青琪|刘洁瑶|张佳怡|傅子康|刘克宏|毛楚然|邓芳曦|黄亮

中南大学衡阳医学院转化医学研究实验室，中国湖南省衡阳市421001

摘要

牛磺酸是一种条件性必需氨基酸，含有独特的含硫基团，参与许多基本的生理过程，包括渗透调节和胆汁酸结合。动脉粥样硬化（AS）可导致多种严重的血管不良事件，如中风、冠状动脉疾病和心肌梗死，对人类健康构成重大威胁。牛磺酸在AS的发展过程中涉及多个靶点（图1）。它调节脂质代谢，减少血小板的激活和聚集，并抑制血管平滑肌细胞的过度增殖。此外，它还具有抗氧化作用，并通过扩张血管和修复内皮细胞来促进血管健康，使其成为一种有前景的心血管保护剂。此外，其与肠道微生物群的相互作用为管理导致AS的病理状况提供了新的见解。现有证据表明，牛磺酸作为一种膳食补充剂，可以增强肠道和心血管健康，从而降低AS的风险。

引言

牛磺酸是一种条件性必需氨基酸，在所有哺乳动物组织中都大量存在¹。它含有磺酸基团，而缺乏氨基酸中常见的羧基¹。牛磺酸可以通过饮食摄入获得，也可以在肝组织中由半胱氨酸和甲硫氨酸内源性合成^{2, 3}。主要的膳食来源包括海洋食品，特别是鱼类和贝类⁴。此外，作为一种常见的膳食补充剂，牛磺酸经常被添加到能量饮料中，其应用越来越普遍^{5, 6, 7}。尽管牛磺酸不参与蛋白质结构，但它参与了多种生物和生理功能，包括细胞内离子调节、渗透调节、胆汁酸结合、抗氧化活性和免疫调节⁸。值得注意的是，肾脏具有显著的清除和排泄能力，研究表明口服牛磺酸的肾清除率与剂量有关⁹。线性回归分析显示，24小时尿液中牛磺酸与肌酐的比例与体重指数、总胆固醇以及收缩压和舒张压（SBP/DBP）呈负相关¹⁰。这一结果表明，高水平的牛磺酸可以降低与AS相关的多种风险因素。

动脉粥样硬化（AS）是一种慢性动脉壁疾病，会导致多种严重的血管并发症，包括中风、外周血管疾病、冠状动脉疾病和心肌梗死¹¹。它已成为严重影响人类健康的主要疾病，在发达国家被称为“头号杀手”¹²。多项研究表明，由炎症细胞因子、高血糖、高胆固醇或氧化应激损伤引起的内皮功能障碍是AS早期的关键事件¹³。在人体中，牛磺酸与胆汁酸结合生成牛胆酸，从而清除血浆中的胆固醇¹⁴。牛磺酸抑制脂质生成，同时促进脂质分解并增强脂肪酸氧化¹⁵。基于这一发现，牛磺酸可能通过调节脂质代谢来预防AS。牛磺酸通过减少氧化应激和在内皮细胞（ECs）中发挥抗凋亡作用来发挥抗动脉粥样硬化作用¹⁶。此外，其在渗透调节中的作用也可能与这种保护作用的机制密切相关¹³。值得注意的是，牛磺酸对肠道微生物群的影响也受到了越来越多的关注¹⁷。本文讨论了牛磺酸对AS发展的影响，以及其与肠道微生物群之间的相互作用机制。

章节片段

流行病学研究

发展中国家的AS发病率每年都在增加¹⁸。流行病学研究表明，已知的风险因素与AS的发展密切相关，包括高血压、糖尿病、肥胖和高脂血症¹⁹。例如，高血压通过过度的机械应力和氧化损伤导致内皮功能障碍，高脂血症促进含有载脂蛋白B的脂蛋白在内膜下的积聚，从而引发泡沫细胞的形成

牛磺酸的脂质调节机制（图2，表1）

脂质代谢紊乱，如高胆固醇和高甘油三酯，是AS的已知风险因素²⁵。胆固醇在肝脏中转化为胆汁酸是维持胆固醇稳态的主要机制²⁶，这一生物合成途径主要由胆固醇7α-羟化酶（CYP7A1）控制，该酶是胆汁酸合成的限速酶。研究表明，牛磺酸可以增加肝脏中CYP7A1的mRNA水平

牛磺酸在血管张力调节中的作用

内皮依赖性血管扩张能力的受损是内皮功能障碍的核心特征，这是AS发展的初始事件³⁷。研究表明，牛磺酸可以通过内皮独立和非内皮依赖的机制影响血管张力。例如，据报道牛磺酸可以诱导桡动脉（RA）的血管扩张，可能是通过激活大通量Ca²⁺-激活的K⁺通道³⁸。此外，牛磺酸的摄入可以有效降低

牛磺酸对内皮功能障碍的保护作用

血管内皮细胞（ECs）是一种独特类型的上皮细胞，构成血管的最内层，是血浆与周围血管组织之间的关键界面。这些细胞不仅介导血浆与细胞间液的代谢交换，还合成和释放多种生物活性因子，调节血管收缩性、维持血管张力、调节血流动力学功能并抑制血栓形成。总体而言，这些作用有助于

牛磺酸对氧化应激的影响（表2）

在动脉壁中，活性氧（ROS）的产生主要来自几个关键来源：解偶联的eNOS、黄嘌呤氧化酶（XO）、NADPH氧化酶（NOX）和线粒体电子传递链⁶⁹。氧化应激引发的ROS会激活促动脉粥样硬化过程，如炎症、内皮功能障碍和LDL的氧化。虽然牛磺酸不能直接清除超氧阴离子、羟基自由基或过氧化氢，但它能有效抑制

牛磺酸对血管平滑肌细胞（VSMCs）功能障碍的调节

VSMCs的增殖和迁移是AS发展的重要标志⁹³。通过抑制VSMCs的增殖，牛磺酸可以减轻大鼠颈动脉球囊损伤后的新生内膜增生⁹⁴，而不改变这些细胞的正常蛋白质合成或存活能力⁹⁵。据报道，牛磺酸可以抑制由血小板衍生生长因子-BB（PDGF-BB）诱导的VSMCs增殖。牛磺酸通过改变

牛磺酸的抗血小板作用

AS和血栓形成的发展在很大程度上依赖于血小板的作用。血小板与炎症、血管生成和斑块形成密切相关¹⁰²。此外，当动脉粥样硬化斑块破裂时，血小板会被激活并聚集，形成血栓，进一步阻塞血管，导致急性动脉血栓事件¹³。血小板和血浆之间的牛磺酸浓度比为440:1，这突显了其作为含硫化合物的重要性

牛磺酸对肠道微生物群的调节

人体肠道内栖息着庞大的微生物生态系统，称为肠道微生物群，其数量大约是人体细胞的十倍¹¹¹。这个微生物群对于维持宿主的代谢稳态至关重要¹¹²，这对人类健康也非常重要¹¹³。肠道微生物群失调——表现为组成失衡——会导致肥胖、2型糖尿病和心血管疾病的发病¹¹⁴。重要的是，肠道来源的代谢物，如脂多糖和三甲胺

结论

全球的流行病学研究表明，摄入牛磺酸可能有助于预防心血管疾病。牛磺酸通过多种互补途径支持心血管健康。它促进胆固醇和胆汁酸的代谢，改善脂质稳态，同时增强一氧化氮（NO）的生成和生物利用度，以对抗内皮功能障碍。其抗氧化特性——表现为抑制氧化剂的生成和减轻氧化损伤——有助于整体健康

未引用的参考文献

36.; 36..

资助

本工作得到了项目的支持，由湖南省教育厅的科学研究基金资助（21A0283, 23A0315），以及湖南省大学生研究与创新实验项目（2024-3063, 2024-3232, 2025-4378, 2025-4383, 2025-4386, 2025-4507, 2025-4710, 2025-4814）。

致谢

我们感谢所有参与本综述的贡献者的宝贵工作。L.X.X.和Q.Q.X.负责文献搜索、系统整理和分析，并起草了手稿的主要内容。J.Y.L.、J.Y.Z.、Z.K.F.、K.H.L.、C.R.M.和F.X.D.协助进行文献筛选、数据验证以及图表和表格的制备。L.H.提出了研究主题并建立了综述框架，监督了整个写作过程，并对