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粪便移植有助于早衰小鼠延长生命

来源:Nature作者:Clea Bárcena

有些关系是短暂的,但有些关系却是一生的,就像一个人和他们肠道中数万亿细菌之间互利的伙伴关系。

但是随着人和体内的微生物群一起变老,事情可能会变得有些不对劲。一项对小鼠的新研究表明,衰老确实可以改变微生物群,而在某些情况下,粪便移植可以使其恢复正常。

粪便微生物群移植并不是一种新的治疗方法,健康人的肠道微生物群被用来治疗生病的人,最早的治疗方法可追溯到4世纪的中国,当时一位名叫葛洪的医生告诉病人,他们可以通过吃健康邻居新鲜的粪便来治好腹泻。最近,医生在临床试验中表明,粪便移植是治疗顽固难辨梭状芽孢杆菌感染的有效方法;他们还尝试将其用于炎症性肠病和便秘。

西班牙Oviedo大学的生物学家Clea Bárcena和她的同事们发现,衰老和与年龄有关的疾病往往与肠道发育不良同时发生,肠道中许多细菌之间的平衡受到干扰。

因此,他们决定对5名患有先天性早衰的儿童进行微生物群检查,这是一种导致早衰和死亡的遗传疾病。他们还观察了十几只老鼠的微生物群,这些老鼠经过基因编辑改造后表现出了早衰的症状。随着疾病的发展,儿童和小鼠都出现了越来越严重的肠道失调。但是研究人员没有在一个由17个百岁老人组成的群体中发现失调的迹象,这些人被认为是“很成功”的老年人。

相反,在年龄过百岁的老人肠道中有健康的微生物群,其中许多含有大量被称为疣状体Verrucomicrobia的特殊门的细菌。

研究人员想看看改变有早衰症状的小鼠的微生物群是否会对其疾病的进展产生影响。

他们从健康小鼠的粪便中提取细菌,并将其放入受感染小鼠的体内。几周内,有早衰的小鼠的症状开始减缓。

他们没有像未经治疗的同龄老鼠那样快速减重,也没有经历低血糖这种常见的早衰症状。与未经处理的小鼠相比,经处理的小鼠平均寿命也延长了近15%(160天与141天)。

英国Wellcome Sanger研究所的博士后研究员Bárcena说:“延长寿命的事实真是太不可思议了。”

另一方面,当健康的老鼠接受了来自有早衰症状的老鼠的粪便移植时,它们的健康受到了影响。他们没有表现出这种疾病的典型症状,如加速老化,但他们体重增加,代谢比对照组小鼠慢。

研究人员说,来自Verrucomicrobia门的一种细菌,Akkermansia muciniphila,似乎在健康衰老过程中起到了作用,可能是通过增加肠道中的二级胆汁酸的数量来作用的。

这种细菌在百岁老人中更为常见,在早衰的小鼠中较少。当研究人员给有早衰症状的老鼠服用一定量的这种细菌时,它们的寿命也随之延长。

Bárcena 说,这一发现,有一天可以帮助研究人员为年龄相关的疾病设计有针对性的益生菌治疗方案。

她补充说,下一步将是确定其他有益的细菌种类,并找出它们在动物模型和人类中的作用。

耶鲁大学的内科医生Heidi Zapata,说:“这是一项很好、很有趣的研究。”她曾写过有关衰老和年龄相关疾病中微生物群的文章。

但她警告说,将这些发现从老鼠转化为人类是很困难的。但鉴于微生物组的重要性,这预示着未来的可能性。

该项研究结果表明,衰老与肠道微生物群之间存在联系,对加速衰老相关的肠道失调进行适当调节是有益的。

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图1. 粪便微生物群移植对早衰小鼠和野生型小鼠的影响。


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参考文献

Healthspan and lifespan extension by fecal microbiota transplantation into progeroid mice

Clea Bárcena, Rafael Valdés- Mas, Pablo Mayoral, Cecilia Garabaya, Sylvère Durand, Francisco Rodríguez, María Teresa Fernández-García, Nuria Salazar, Alicja M. Nogacka, Nuria Garatachea, Noélie Bossut, Fanny Aprahamian, Alejandro Lucia, Guido Kroemer, José M. P. Freije, Pedro M. Quirós & Carlos López-Otín

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