摘要
肠道微生物群韧性,即肠道微生物群落抵抗、适应和从扰动中恢复的能力,已成为人类健康和寿命的一个关键决定因素。环境压力源,如抗生素、污染物、不良饮食、感染和心理社会压力,会挑战这种韧性,往往导致菌群失调(微生物群落结构和/或功能的持续破坏)、代谢受损、慢性炎症以及整个生命周期中疾病易感性的增加。虽然菌群失调已被广泛研究,但韧性维度仍未得到充分探索,尤其是在累积性和重复性压力暴露的背景下。这篇叙述性综述探讨了微生物韧性,识别了环境干扰因素及其在生命阶段的表现,强调了其在寿命优化中隐藏但至关重要的角色。我们批判性地评估了韧性降低对慢性疾病、衰弱和治疗反应的影响,同时强调了多样性、功能冗余和宿主-微生物反馈环的保护作用。我们评估了转化策略,包括饮食调节、微生物疗法、行为干预以及多组学和生物传感器等精准工具,以增强韧性并促进健康老龄化的潜力。通过将肠道微生物群韧性重新定义为一种生物学特性和一个公共卫生目标,本研究提出了一种新的视角:促进韧性可以减轻环境损害,个性化干预措施,并延长健康寿命。
通俗语言摘要
这篇综述探讨了生活在肠道中的数万亿微生物如何应对来自周围世界的“压力”,例如抗生素、污染、超加工食品、感染、睡眠不足和慢性心理压力。我们将这种应对能力称为“微生物群韧性”,即肠道群落抵抗损害、适应并恢复的能力,同时保持其关键功能(促进消化、训练免疫系统、保护肠道内壁以及发送影响大脑和新陈代谢的信号)。当韧性减弱时,微生物的平衡可能会向炎症和疾病方向倾斜,从而增加整个生命过程中出现问题的风险,例如肥胖和糖尿病、肠道疾病、肝病、情绪障碍、神经退行性变、感染、癌症治疗副作用以及年龄相关的衰弱。
本文汇集了贯穿整个生命周期的证据。早期生命(出生和喂养)奠定了基础;儿童期和青春期可以通过饮食和多样化的环境暴露来增强韧性;成年期带来稳定性,但也面临生活方式相关的威胁;老年期通常显示多样性和韧性的下降。
该综述还概述了增强韧性的实用方法:富含纤维的植物性食物和发酵食品;有针对性的益生菌、益生元/合生元,以及(在特殊情况下)粪便微生物群移植;定期进行体育锻炼;良好的睡眠和昼夜节律;减轻压力;尽量减少不必要的抗生素使用和污染物暴露;以及新兴的“精准”工具(多组学检测、个性化营养和后生元代谢物)。
最后,作者指出了研究空白,特别是需要明确、标准化的韧性衡量标准,以及涵盖不同人群的包容性研究,以便临床医生和公共卫生项目能够追踪和改善肠道韧性,从而延长健康的生命年限。
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