《自然》:長壽秘訣或在腸道!
人吶,誰不想長命百歲?可真能活到一百歲的人絕對不多,他們到底有啥秘訣?
不得不說,百歲老人不僅吃過的鹽、走過的路比你多,連腸道菌群都比你牛!
近日,由日本慶應義塾大學的本田賢也帶領的團隊,聯合美國麻省理工學院的Ramnik J. Xavier帶領的團隊,共同在《自然》期刊上發表了論文。他們發現,在百歲老人的腸道菌群中,存在一些特有的菌群。它們代謝產生的次級膽汁酸能夠抑制革蘭氏陽性菌的生長,對腸道菌群結構造成直接影響。
或許這就是百歲老人長壽的秘訣!
百歲老人是個神奇的存在。
人都會老,百歲老人也不例外。與普通的老人一樣,百歲老人也面臨著身體機能和認知能力的下降,但是,百歲老人卻不容易患上衰老相關的疾病、慢性疾病和感染性疾病。
儘管還是不敵較年輕人,不過和普通老年人相比,百歲老人的糖尿病、高血壓和癌症的患病率都較低
這就有趣了,疾病說拜拜,壽命蹭蹭漲,百歲老人是有什麼獨門秘籍嗎?
近兩年的研究發現,腸道菌群能夠影響老人的消化功能、骨密度、神經元活動、免疫功能以及抵抗病原體感染,在老年人健康狀況中扮演了關鍵角色。
所以,是不是百歲老人的腸道菌群有什麼過人之處呢?
本田和他的同事們選取了三個年齡段的日本人,分別為:大於100歲的百歲老人(n=160),85-89歲的老年人(n=112),21-55的較年輕人(n=47)。
通過分析這些參與者的糞便樣品,他們發現了幾類在百歲老人的腸道中特有且富集的菌群,比如Alistipes putredinis,Odoribacter splanchnicus, Eubacterium rectale等。對這些百歲老人的直系後代和兄弟姐妹(n=22,48-95歲)的糞便樣品的分析顯示,這些菌群的豐度可能是跟宿主的遺傳、生活方式和飲食有關。
同時,研究者還發現了一些次級膽汁酸,包括isoLCA、3-oxoLCA、alloLCA、3-oxoalloLCA、isoalloLCA。和其他兩個年齡段的參與者相比,它們在百歲老人腸道內的合成水平明顯更高。
這不就有了!果然是菌群上差點事兒。特有、富集、能夠合成些“雖不明,但覺厲”的次級膽汁酸,這些菌群就是百歲老人的腸道“秘籍”嗎?
說起次級膽汁酸,這可是腸道菌群研究的常客。由肝臟合成的初級膽汁酸到達腸道後,會被腸道菌群代謝,合成次級膽汁酸——去氧膽酸(DCA)和石膽酸(LCA)。次級膽汁酸不僅能夠調節宿主代謝、免疫反應(包括調節T細胞),還能預防腸道病原體的增殖。
為了確認isoLCA、3-oxoLCA、alloLCA、3-oxoalloLCA、isoalloLCA這幾個到底有什麼卓著成效,本田和他的同事們用不同濃度的次級膽汁酸培養產毒型艱難梭菌,並跟踪它們的生長情況。
結果發現,只需要2.0μM的isoalloLCA,就能達到≥90%的生長抑製作用,效率遠高於其他次級膽汁酸;同時,用0.1%isoalloLCA餵食無菌小鼠,就能順利預防這些致病菌的定植和侵害。
值得注意的是,百歲老人的糞便樣品中isoalloLCA中位濃度足有19.5μM,這可比體外實驗中的最小有效濃度(MIC90)2.0μM高多了。
這足以說明,isoalloLCA能夠在腸道內有效地發揮抑制產毒型艱難梭菌的生長的作用。
和對照組相比,0.1%isoalloLCA餵食的無菌小鼠的產毒型艱難梭菌(630)定植明顯減少。
不僅如此,他們還測試了isoalloLCA對其他菌株的作用,發現isoalloLCA能夠強烈抑制革蘭氏陽性菌的生長,但對革蘭氏陰性菌無效。
在顯微鏡下觀察到,isoalloLCA能誘導630艱難梭菌和萬古黴素抗藥性腸球菌(VRE)的形態學改變,包括塌陷、腫脹和產生多個橫壁,從而達到抗菌作用。
isoalloLCA對革蘭氏陽性菌如此“狠辣”,會不會對腸道的革蘭氏陽性共生菌進行無差別攻擊?
這點也不用擔心。本田和他的同事們發現,同為革蘭氏陽性菌,病原體比腸道共生菌對isoalloLCA的抑製作用更加敏感。這意味著,只要濃度合適,isoalloLCA就能夠在不破壞腸道菌群穩態的情況下,預防潛在的病原體入侵。
本田和他的同事們還在百歲老人組裡選了一位超過110歲的超級大“老”,根據Ta的菌群繪製了次級膽汁酸的合成途徑。並且再次確認,就是這些特有的菌群合成了高效抗菌的次級膽汁酸,而腸道菌群結構的改變會引起合成次級膽汁酸的關鍵酶(5AR,5BR、3βHSDHⅠ/Ⅱ)的表達水平改變,進而影響到isoalloLCA和其它次級膽汁酸的合成。
總而言之,本田賢也和他的同事們發現了在百歲老人的腸道菌群中,有一些特有且富集的菌群,它們能夠合成次級膽汁酸,從而達到抑制革蘭氏陽性菌、維繫腸道菌群穩態的作用。
可惜的是,這項研究還不能直接證明百歲老人的這道獨家秘訣與他們的長壽有什麼關聯。
但是從另一方面看,倒是可以利用這項研究中發現的菌株以及它們獨特的膽汁酸代謝能力, 合理操縱次級膽汁酸的合成,來對抗革蘭氏陽性菌引起的疾病。
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