心房颤动（房颤）是临床最常见的心律失常之一，显著增加脑栓塞和心力衰竭风险，严重威胁国民健康。近年来，肠道菌群及其代谢产物被证实与心血管疾病密切相关，但其在房颤发生发展中的具体作用机制尚不明确。
近日，西安交通大学第一附属医院袁祖贻、吴岳、李铤教授团队在国际代谢领域顶级期刊《细胞·代谢》（Cell Metabolism）上发表了题为《肠道菌群来源的异戊酸通过抑制GSDME依赖的细胞焦亡减轻心房颤动》（Gut Microbiota-Derived Isovaleric Acid Alleviates Atrial Fibrillation by Suppressing GSDME-Dependent Pyroptosis）的研究论文，首次揭示了肠道共生菌通过代谢产物异戊酸调控心房细胞焦亡，进而影响房颤进展的全新机制，为房颤的干预提供了潜在的微生物靶点和代谢干预策略。
研究团队从临床队列的多组学数据入手，系统分析了房颤患者的肠道菌群和血清代谢物特征。结果发现，房颤患者肠道中活泼瘤胃球菌（R. gnavus）显著减少，血清中代谢产物异戊酸水平也明显降低。进一步通过无菌小鼠模型和菌群移植实验证实，补充R. gnavus或基因工程菌，可显著提高血清异戊酸水平，降低房颤易感性。机制研究揭示，异戊酸通过结合心房肌细胞表面的GPR109A受体，抑制cAMP/PKA/CREB信号轴，进而减少STAT3磷酸化及其向细胞核的转位，最终下调焦亡关键执行蛋白GSDME的表达，阻断心房肌细胞焦亡。
该研究首次系统阐明了肠道菌群来源的异戊酸通过GPR109A-STAT3-GSDME信号轴抑制心房肌细胞焦亡、延缓房颤进展的分子机制，为房颤的防治提供了新的生物标志物和干预靶点，也为基于肠道微生物的精准治疗策略开辟了新方向。
西安交大一附院袁祖贻教授、吴岳教授、李铤副研究员为本文共同通讯作者。西安交大一附院丁宁、吴昊、华一鸣博士为本文的共同第一作者。
