Nature子刊:返老还童!肠道菌群或可让衰老大脑恢复年轻活力
2021-08-10 生物世界

  人类和其他哺乳动物一样,身体被包括细菌、病毒和真菌在内的数万亿微生物占据,这些微生物被统称为共生菌群。从某种意义上来说,“人”是一个由人类和共生菌群的多元复合体。

  不仅如此,随着微生物基因组学研究的不断推进,人类对与自身共生的微生物群有了越来越多的认知。大量的肠道微生物组学研究表明人体共生菌群能在一定程度上影响着我们的健康、体质、性格甚至寿命!

  2021年8月9日,爱尔兰科克大学APC微生物组研究中心的研究人员在 Nature 子刊Nature Aging 上发表了题为:Microbiota from young mice counteracts selective age-associated behavioral deficits 的研究论文。

  这项研究表明,将年轻小鼠的肠道菌群移植给老年小鼠,能一定程度上抵消年老小鼠大脑中与衰老相关的认知能力改变。这些发现表明,粪便微生物群移植(FMT)对衰老相关的认知能力衰退或有治疗潜力。

  衰老会触发代谢和免疫改变,导致大脑功能和行为的干扰,包括海马相关认知行为的损害。与此同时,人体内和体表生活的共生菌也会随年龄的变化而经历一个平行的群落转变,这与宿主的虚弱和认知能力的变化有关。

  换而言之,随着年龄的增长,那些导致慢性炎症、代谢功能紊乱和疾病的微生物,可能会逐渐取代对新陈代谢和免疫系统产生有益影响的那些“友好”微生物。肠道微生物塑造局部免疫,但也可能影响大脑的衰老,增加神经退行性疾病风险。

  值得注意的是,一些相关研究显示,微生物群在形成肠道衰老标志方面的特定作用。例如,将微生物群从幼非洲绿松石鳉鱼移植到中年鱼中,成功提高了后者的寿命和运动行为。然而,目前还不清楚来自年轻供体的微生物群是否能恢复哺乳动物中与衰老相关的损伤。

  在这项研究中,为了确定幼龄小鼠粪便微生物群移植(FMT)是否可以改善衰老诱导的神经认知和免疫损伤,研究团队收集了幼龄小鼠(3-4月龄)的粪便微生物群,并将其移植到老年小鼠(19-20月龄)中,即yFMT组。另一组老年小鼠则接受了其他老年小鼠的粪便微生物群,作为对照组,即oFMT组。

  研究流程图

  研究团队发现,在移植年轻小鼠菌群之后,老年小鼠身上与衰老相关的免疫系统改变发生了逆转。yFMT组的老年小鼠的大脑也恢复了活力,并含有与年轻小鼠大脑相似的代谢物和基因调控模式。

FMT在分类学和功能水平上改变了老年小鼠的微生物群

  具体表现为,肠道微生物群发“年轻化”,免疫力增强,海马神经发生改变,海马代谢组学和转录组得到重塑。此外,在一些关于学习、记忆和焦虑的认知测试中,年轻小鼠的粪菌移植也改善了老年小鼠的认知行为。

  由此证实,来自年轻个体的微生物群可能对年老的宿主产生有益的影响,并逆转其衰老!

从年轻到老年小鼠的FMT调节外周免疫和海马神经免疫

  对此,作者表示:“这些发现表明,为促进健康老龄化,肠道菌群或有作为治疗靶标的潜力。未来还需进一步研究,探索特定细菌或其代谢物如何起作用。”

向老年小鼠移植年轻小鼠的粪便微生物群,会显著影响其行为

  总而言之,这项发表在 Nature Aging 期刊上的研究表明,从年轻供体中移植微生物群到老年小鼠中,逆转了老年小鼠的外周免疫、大脑免疫以及海马代谢组和转录组的相关差异。并且,年轻供体来源的微生物群还能减弱与年龄相关的认知行为的选择性损伤,以此证实微生物组可能是促进健康衰老的合适治疗靶点。

  论文链接:

  https://www.nature.com/articles/s43587-021-00093-9 

来源:https://mp.weixin.qq.com/s/jQva26Su6RfkbN5YvP7Wxg

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