Aging (Albany NY):膳补“五神”,改善衰老

2021-04-21 MedSci原创 MedSci原创

WUSHEN与一系列抗衰老事件有关,包括改善衰老小鼠的认知障碍和神经功能,降低一些炎症和氧化指标的水平,增加一些免疫细胞的数量。

衰老是一个渐进的复杂过程,包括衰老、免疫衰老、炎症等多种机制,是年龄相关疾病的重要途径。据估计,到2030年,大约20%的世界人口年龄在65岁或以上,血管疾病的患病率将增加。饮食是衰老的一个重要因素,一个人如果有适当的饮食和营养管理,包括摄入抗氧化剂补充剂、特定食品和维生素,可能会降低患与年龄有关的疾病的几率,并延长寿命。天然产品或营养药品已被证明具有抗衰老、抗癌和其他促进健康的作用。乌神(wushenWS)是由55种不同的食物成分组成的食物混合物,富含抗氧化、抗炎和免疫调节物质。WS是由不添加任何添加剂的天然产品,由水果、蔬菜、谷物、水产品、熟肉、鸡蛋、牛奶等粉末制成。因此,WS可以为人体提供蛋白质、脂肪和碳水化合物,并补充人体缺乏的各种矿物质。WS中的许多成分,如葡萄(Vitis vinifera, Grape)Fagopyrum tataricum等,都被报道具有抗衰老作用。有研究发现WSS180荷瘤小鼠具有抗肿瘤作用,其机制部分与抗氧化活性有关,提示WS可以直接食用,可能有益于人体健康。然而,WS抗衰老的潜在机制尚未阐明。Jie Zhang等进行了一项研究,旨在研究WS对衰老小鼠代谢产物和肠道微生物组成(SAMP8)的影响。检测了SAMP8小鼠的神经功能、炎症因子、抗氧化指标和免疫功能,并进一步探究了代谢产物和肠道菌群的变化。该研究成果发表在Aging (Albany NY)杂志。

衰老加速小鼠倾向8 (SAMP8)小鼠作为衰老模型,衰老加速小鼠抵抗1 (SAMR1)小鼠作为对照。小鼠被喂食四种饮食类型;对照组饲粮(SAMR1小鼠)、标准饲粮(SAMP8小鼠,作为SD)WS饲粮和粪便微生物群移植(FMT;从衰老的WS小鼠移植)

研究结果显示,与SD喂养的小鼠相比,食用WS的小鼠的体重、食物摄入量、神经功能和一般身体状况均有显著改善。SD组相比,WS喂养的老年小鼠海马CA1区萎缩神经元较少,神经元层增加。灌胃小鼠丙二醛含量降低,脑组织超氧化物歧化酶含量升高;

此外,IL-6TNF-α水平显著降低,而IL-2水平和淋巴细胞、CD3+CD8+ TCD4+IFNγ+T细胞比例增加。WS喂养老龄小鼠后,瘤胃球菌(Ruminococcus)和丁酸弧菌(Butyrivibrio)的丰度显著增加,而LachnoclostridiumRuminiclostridium的丰度显著降低。在粪便样本中鉴定出887个差异表达代谢物,其中ButyrivibrioD-glucuronic acid呈正相关,Ruminococcus5- acetaminovalerate呈正相关。这些发现为WS对衰老的影响提供了机制上的见解,WS可能是一种有价值的预防衰老的饮食。

 

WS对衰老小鼠一般营养状况的影响。(A)各组小鼠的毛发颜色和体重;(B)干预0 ~ 15周期间各组小鼠动态体重;(C)记录各组小鼠在第020406080100120天的摄食量;(D)小鼠血清白蛋白(g/L)水平;(E)小鼠后肢肌肉周长(cm)(F)小鼠的瘦体重;(G)小鼠脂肪含量;(H)小鼠体成分分析 *P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001

WS对小鼠学习记忆及神经元分子的影响。(A)主动回避反应的比率(%)(B)被动回避反应时间(s)与对照组对比:*P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001;与SD组相比:#P < 0.05, ##P < 0.01, ###P < 0.001(C) 100×400×放大的小鼠大脑海马HE染色图像。(D) 20倍和400倍放大的在小鼠大脑组织中表达的免疫组化图像。(E) 50×400×放大后小鼠大脑组织中GFAP表达的免疫组化图像。

粪便中肠道微生物的α-β-多样性。(A)四组小鼠肠道微生物Chao1指数。(B)四组小鼠肠道微生物种类指数。(C)种类积累曲线,x轴表示测序的微生物样品数量,y轴表示检测到的OTU数量。(D) PCoA图,显示实验基线时SAMP8SAMR1小鼠粪便样本的分布情况。(E) PCoA图显示实验中期四组检测到的血浆样品的分布。(F) PCoA图显示SAMP8SAMR1小鼠在实验终点的血浆样本分布。不同的颜色代表来自不同组的样本。样品越接近,样品之间的微生物组成和结构越相似。(G) WS组和SD组间差异前15OTUs的相对丰度。(H)20名差异OTUs的热图。(I)10位差异OTUs的箱线图。

粪便样品中WS组和SD组差异代谢物富集的功能通路。(A)不同代谢物的火山分布图。(B)50名差异富集微生物的热图。(C)20位显著富集KEGG通路的气泡图。(D) 10位显著富集KEGG通路的柱状图。

改变的微生物群和改变的代谢物之间的关系。(A)相关方形热图,(B)圆形热图,和(C)肠道微生物差异OTUs和差异表达代谢产物之间的关联网络。红色表示正相关,蓝色表示负相关。颜色越深,关联度越高(*P < 0.05 and **P < 0.01)

 衰老是一个复杂的多因素过程,伴随着肠道微生物群和代谢产物的变化。饮食是影响老年肠道微生物组成和活性的主要外在因素,因此饮食干预可能是改善老年肠道菌群紊乱的有益方法。WS作为一种含有多种天然产物的功能食品,已被发现对人体健康有益。该研究发现WS与一系列抗衰老事件有关,包括改善衰老小鼠的认知障碍和神经功能,降低一些炎症和氧化指标的水平,增加一些免疫细胞的数量。此外,肠道微生物和代谢谱分析表明,一些微生物WS与一系列抗衰老事件有关,包括改善衰老小鼠的认知障碍和神经功能,降低一些炎症和氧化指标的水平,增加一些免疫细胞的数量。此外,肠道微生物和代谢谱分析表明,一些微生物和代谢物的存在在衰老小鼠中发生了改变,这些变化可以通过WS恢复。

 综上所述,这是首次研究WS对衰老小鼠的影响。该研究结果表明膳食补充WS可以改善衰老症状,包括改善学习记忆能力,减轻神经病理改变,增强免疫功能。此外,与正常小鼠相比,衰老的SAMP8的微生物群和代谢产物发生了明显的变化,而WS可能使其恢复到正常水平。WS显著增加了Ruminococcus和Butyrivibrio的丰度,降低了Lachnoclostridium和Ruminiclostridium的丰度。相关性分析明确显示Butyrivibrio与D-glucuronic acid呈正相关,Ruminococcus与5- acetaminovalerate呈正相关。同时,WS通过调节肠道微生物群和代谢产物发挥抗衰老作用,具有一定的膳食预防作用。

原文出处:

Zhang J, Chen Z, Yu H, et al. Anti-aging effects of a functional food via the action of gut microbiota and metabolites in aging mice [published online ahead of print, 2021 Apr 20]. Aging (Albany NY). 2021;13:10.18632/aging.202873. doi:10.18632/aging.202873

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