人们早已放弃了对青春之泉的追寻——那座传说中能逆转衰老的神奇泉水。但对一些科学家而言,探索并未结束,只是转移了方向。这些现代版的庞塞·德莱昂正在研究肠道微生物是否掌握着健康老化的秘密。
肠道微生物组指的是大量栖息在结肠中的微观生物集合——包括细菌、真菌和病毒。这些微生物帮助消化,并产生影响生理和心理的分子。微生物组的组成受多种因素影响,包括遗传、饮食、环境、药物和年龄。
我是印第安纳大学微生物学和免疫学教授,也是《很高兴认识你:基因、细菌与塑造我们的奇妙力量》一书的作者,该书描述了肠道微生物组如何影响身心健康。发现肠道微生物组随年龄变化后,科学家们开始研究青春之泉是否就藏在我们的肠道深处。
你的年龄取决于肠道微生物
人们最熟悉的是外在的老化迹象,如皱纹和白发,但微观层面的内部变化也在悄然发生。老年人的肠道微生物往往多样性较低,促炎细菌和其他老化标志物较多。微生物组随年龄的变化如此一致,以至于算法能根据微生物组构成可靠地预测一个人的年龄。
但也有例外。健康老去的老年人和超级百岁老人的肠道微生物组更像年轻人。这些发现支持了维持年轻微生物组有助于健康老龄化和长寿的观点。
研究人员正在研究身体隐藏的生物年龄标记。为确认年轻微生物影响老化过程,科学家使用一种称为粪便微生物移植的技术。该程序包括清除一个人现有的肠道微生物组,并用从供体粪便中提取的微生物替代。将年轻小鼠的微生物移植到老年小鼠体内,可逆转肠道、大脑和眼睛与年龄相关的炎症。相反,将老年小鼠的微生物移植到年轻小鼠体内,则会加速这些老化指标。其他研究表明,年轻小鼠的微生物以减少加速衰老的炎症方式改变新陈代谢。
证据表明老化与微生物组相关,令人信服。然而,粪便移植并非没有风险,目前仅被批准作为治疗严重艰难梭菌感染的最后手段。这些缺陷促使研究人员寻找更安全、更精细的方法来培养适合年龄的微生物组。
饮食和运动或可延缓衰老
适当的饮食和运动长期以来与更好的老化和长寿相关联。这些生活习惯有益的一种方式是通过影响肠道微生物。
人们的饮食——或缺乏饮食——对肠道微生物组有明显影响。标准的美国饮食富含高糖、高脂肪、高盐的超加工食品,但营养和纤维含量低,可在几天内减少微生物组多样性。从非西方国家移居美国也与肠道微生物组多样性丧失相关,部分原因是饮食变化。
纤维不足是微生物组采用与不良老化相关配置的主要原因。在蛔虫、小鼠和大鼠中进行的研究发现,纤维补充剂改善了整体健康,并将寿命延长了20%至35%。2025年的一项研究表明,在女性中,增加饮食中的纤维摄入量与健康老化的可能性提高37%相关。
纤维作为益生元发挥作用,这是一种不可消化的食物成分,滋养微生物组。肠道细菌将纤维加工成短链脂肪酸等化合物,通过改善代谢、大脑和免疫功能,同时减少慢性炎症,促进更好的老化。益生元的良好来源包括大多数水果和蔬菜、全谷物、豆类、坚果和种子。
某些食物,如酸奶和开菲尔,或膳食补充剂含有益生菌——可能有益于肠道微生物组的活微生物。对益生菌食品和补充剂的研究结果参差不齐,因产品中细菌种类和剂量的差异而复杂化。不同类型益生菌可能带来的健康益处仍在研究中。
体育活动也与年轻的微生物组相关。规律运动可以重塑老年人的微生物组,使其更接近年轻人的水平。一项研究表明,当50至75岁的人进行24周的心血管和阻力运动时,他们的微生物组被更健康的细菌占据,血液中抗衰老的短链脂肪酸水平升高。
调控微生物组的治疗方法
做出健康的生活方式改变是非侵入性地培养可能延缓衰老的年轻微生物组的方法。科学家还在探索针对肠道微生物组的治疗方法,以获得更好的健康结果。
一种选择可能是后生元,即益生菌微生物产生的非活性但有活性的化合物。例如,小鼠研究发现,短链脂肪酸补充剂可以改善与年龄相关的心脏和肺部问题。同样,给予人类婴儿热灭活细菌的老年小鼠,代谢功能障碍和炎症减少,认知功能改善。
微生物组也可以通过药物,特别是抗生素来修改。低剂量口服抗生素可以触发肠道细菌释放可能促进良好健康和老化的因子,例如,增强肠道屏障或减少炎症。一种这样的抗生素,头孢洛林,通过触发肠道细菌产生抗衰老化合物岩藻糖,延长了蛔虫和小鼠的寿命。
噬菌体提供了另一种潜在的健康微生物组调控方式。噬菌体是高度选择性的病毒,感染并杀死特定种类的细菌。噬菌体已被用于治疗对抗生素有抗药性的细菌引起的严重感染。鉴于噬菌体可以改变小鼠的肠道微生物组,研究人员正在研究它们是否可用于消除与不健康老化相关的肠道细菌。
衰老是一个能带来许多回报的自然过程。培养健康的微生物组可以帮助人们更充分地享受晚年时光。
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