近日，西安交通大学第一附属医院袁祖贻教授、吴岳教授、李铤教授团队在心血管代谢研究领域取得重要进展，其最新研究成果以“Gut Microbiota-Derived Isovaleric Acid Alleviates Atrial Fibrillation by Suppressing GSDME-Dependent Pyroptosis”为题（中文译：菌群来源的异戊酸通过GSDME焦亡通路抑制心房颤动），在Cell杂志代谢子刊《Cell Metabolism》（IF: 30.9）正式发表。该研究首次系统阐明了肠道微生物及其代谢产物异戊酸（isovaleric acid, IVA）通过抑制心肌细胞焦亡而改善心房颤动的全新机制，为房颤的防治提供了全新的“肠-心轴”干预思路。

研究成果在Cell Metabolism发表

房颤是最常见的心律失常之一，显著增加脑卒中与心力衰竭风险，但其发生发展中肠道微生态的作用机制一直未被阐明。团队从临床队列出发，通过多组学分析发现房颤患者肠道中活泼瘤胃球菌（Ruminococcus gnavus）丰度下降，其代谢产物IVA在血清中水平显著降低，且与房颤严重程度及复发风险呈负相关。研究进一步利用无菌小鼠模型证实，移植活泼瘤胃球菌可显著改善房颤易感性、减轻心房纤维化，并伴随血清IVA水平回升。机制上，该菌通过其特有的vorC基因将饮食中的亮氨酸转化为IVA。IVA作为信号分子，激活心房细胞表面受体GPR109A，进而抑制STAT3磷酸化与核转位，下调焦亡执行蛋白GSDME的表达，最终阻断IL-6/JAK1/STAT3/GSDME通路介导的心肌细胞焦亡及心房重构。

研究机制图

该研究不仅首次建立了“肠道菌群—代谢物—心肌焦亡—房颤进展”的完整机制链条，还通过基因工程菌、受体激动/拮抗实验、单细胞测序及临床组织验证等多层次证据，夯实了结论的可靠性。更为重要的是，团队在房颤患者心房组织中确认了STAT3-GSDME通路的活化与IVA水平的负相关性，为未来开展靶向肠道菌群或补充IVA的临床转化研究奠定了坚实基础。

此项工作受到国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等支持，是该团队在“宿主-微生物互作”心血管代谢调控领域的又一重要突破。此前，团队关于阿司匹林肠损伤的菌群—胆汁酸轴研究刚荣获2024年度Cell Press“最受欢迎中国论文奖”，发表于《Cell Host & Microbe》。连续在Cell系列顶级期刊发表重要成果，彰显了西安交大一附院心血管内科在心血管代谢与微生态交叉研究方向的国际影响力。

论文信息

标题：Gut Microbiota-Derived Isovaleric Acid Alleviates Atrial Fibrillation by Suppressing GSDME-Dependent Pyroptosis

期刊：Cell Metabolism

链接：https://doi.org/10.1016/j.cmet.2025.12.017