Science子刊：通过移植肠道菌群成功延长寿命
2020-02-04 BioWorld BioWorld
人体肠道内寄生着大约10万亿个细菌，它们影响着人的体重、消化能力、抵御感染和自体免疫疾病的患病风险，甚至还能控制人体对癌症治疗药物的反应等等。近来，肠道菌群的相关研究可谓如火如荼，肠道菌群已成为当今医学和生命科学研究中极其重要的热点领域。衰老（Aging），是与生理功能逐渐受损相关的一个生物过程。而与衰老相关的变化很可能已被身体里的肠道菌群“意识到”，肠道菌群与宿主共同进化为一个“共生功能体”（h
近来，肠道菌群的相关研究可谓如火如荼，肠道菌群已成为当今医学和生命科学研究中极其重要的热点领域。
衰老（Aging），是与生理功能逐渐受损相关的一个生物过程。而与衰老相关的变化很可能已被身体里的肠道菌群“意识到”，肠道菌群与宿主共同进化为一个“共生功能体”（holobiont）。
肠道微生物群会随着宿主年龄的增长而进化，但是这些微生物变化对宿主生理和能量稳态的影响知之甚少。
近日，南洋理工大学的研究人员在 Science 杂志子刊Science Translational Medicine 杂志发表了题为：Neurogenesis and prolongevity signaling in young germ-free mice transplanted with the gut microbiota of old mice的研究论文。
为了研究肠道菌群变化对宿主的影响，研究人员将老年或年轻小鼠的肠道菌群移植到年轻的无菌受体小鼠中，两组均产生了体重和骨骼肌质量增加。但移植老年小鼠肠道菌群的年轻小鼠大脑海马区神经发生增加，肠道生长加快，并进一步观察到了延长寿命表型。
该研究表明，来自老年宿主的肠道菌群在年轻小鼠中具有延长寿命的有益作用。
为了研究肠道菌群对宿主衰老的影响，该研究团队将来自健康的老龄供体小鼠（约24个月大）的肠道菌群移植到了年轻的的无菌小鼠（5-6周龄）中。并使用年轻小鼠的肠道菌群移植给年轻小鼠作为对照实验组。
基因组学分析显示，老年小鼠与年轻小鼠的肠道菌群存在明显差异。
实验结果表明，移植老年小鼠肠道菌群后的年轻小鼠，大脑海马区神经元增加，肠道表面积增加。
进一步检测表明，移植老年小鼠肠道菌群后，年轻小鼠的肝脏代谢发生改变，丁酸盐产量增加。
且显示出FGF21表达被激活。
然后，研究人员使用丁酸盐喂食无菌年轻小鼠，结果这些无菌年轻小鼠表现出与移植老年小鼠肠道菌群的年轻小鼠一样的表型。
总的来说，该团队通过移植肠道菌群到年轻的无菌小鼠体内，来研究老年宿主肠道菌群的功能特征。
将老年小鼠肠道菌群移植到年轻的无菌小鼠体内，可增强大脑海马体的神经发生，并促进肠道生长。
该研究进一步发现，老年小鼠的肠道菌群影响了肝脏的生物能量学（bioenergetics），并诱导了FGF21的表达和分解代谢过程。该研究还证明了老年小鼠肠道菌群的移植增加了年轻受体小鼠体内产生丁酸的细菌数量和丁酸的利用率，从而促进了由丁酸-FGF21驱动的代谢特征。
由于FGF21可以穿越血脑屏障，影响神经元生存力，因此这一发现为肠道菌群与神经保护过程的联系提供了新的线索。
总之，来自老年宿主的肠道菌群在年轻小鼠中具有延长寿命的有益作用。
论文链接：
https：//stm.sciencemag.org/content/11/518/eaau4760
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