一项发表在《自然·衰老》上的新南加州大学研究详细介绍了来自老年雌性小鼠的粪便移植如何显著改善年轻小鼠的卵巢功能和生育能力。这一出人意料的结果揭示了肠道微生物组(所有细菌及其他微生物的集合)与卵巢健康和功能之间的直接联系。
“这些发现表明,卵巢与微生物组之间存在双向通讯,且这种通讯会随着生命进程因年龄而变化,”该研究的资深作者、南加州大学伦纳德·戴维斯老年医学副教授贝雷尼斯·贝纳永(Bérénice Benayoun)说道。
微生物组移植对卵巢功能产生意想不到的影响
在该研究中,年轻的成年雌性小鼠首先接受抗生素治疗以清除其现有的肠道细菌,然后接受粪便移植,从而从根本上“重塑”其微生物组。贝纳永表示,供体微生物组来自其他年轻雌性小鼠,或来自处于绝经后状态(类似于人类更年期)的老年小鼠。
研究人员首先比较了年轻(4个月大)雌性小鼠与老年(20个月大)绝经后小鼠的正常微生物组,以建立基线。贝纳永实验室的博士后研究员、该研究的第一作者金敏浩(Min Hoo Kim)指出,不同细菌种类的相对数量以及受肠道细菌影响的激素通路中的代谢物水平均存在非常明显的差异。
金表示,近年来其他研究表明,将人类多囊卵巢综合征(PCOS)患者或患有PCOS样症状小鼠的微生物移植到健康小鼠体内,会导致卵巢健康和生育能力下降。这些早期研究加上该团队的基线发现引发了一个问题:将“老年”微生物组移植到年轻动物体内会对生育能力和卵巢健康产生何种影响?
“我们最初的假设是,我们会看到老年微生物组对卵巢功能的破坏性影响,但令人惊讶的是,我们发现了相反的结果,”金说。
贝纳永回忆了她最初对这些意外发现的不相信:“当金第一次把这些结果带给我时,我甚至怀疑是不是标签弄错了!”但经过多次重复测试和验证,这些惊人的结果依然稳定。
“我们进行了多种不同角度的检测,”金说,“我们做了生育力检测,观察了血清激素水平、卵泡计数……所有这些都表明,接受老年小鼠粪便移植的小鼠卵巢健康得到了改善。”
老年微生物组与生殖年轻化相关
贝纳永和金解释说,即使在分子水平上,卵巢功能的改善也非常明显。接受老年微生物组移植后,受体小鼠卵巢细胞中的转录组(即蛋白质合成过程中从DNA转录的mRNA范围)与更年轻小鼠的转录组相似。总体而言,受体卵巢的炎症标志物(组织衰老的标志物)也显著减少。
这种年轻化不仅体现在卵巢组织健康上,也体现在生育结果上。与接受年轻微生物组移植的小鼠相比,接受老年小鼠移植的小鼠表现出更高的繁殖成功率。
与雄性小鼠配对后,“一些接受年轻微生物组移植的小鼠从未产仔,而所有接受老年微生物组移植的小鼠都产仔了,”贝纳永说,“即使忽略那些从未产仔的小鼠,接受老年移植的小鼠也比接受年轻移植的小鼠更快地产仔。”
她解释说,关于老年微生物组为何能产生如此显著的健康与生育改善,一个假设涉及卵巢与肠道细菌之间的激素相互作用。
微生物组中有一个子集被称为“雌激素组”(estrobolome),即参与雌激素代谢的肠道微生物,它们与生殖系统的信号协同工作以维持激素平衡。然而,随着卵巢老化并对来自雌激素组的信号反应减弱,相关细菌可能会增加这些分子信号的表达以进行补偿。贝纳永解释说,正是这种补偿现象,可能使得老年微生物组移植到卵巢对信号更敏感的年轻动物体内时,提供了强大的生殖促进作用。
新的治疗前景与研究工具
在论文中,贝纳永及其合著者着重指出了几种细菌物种及其相关代谢途径,这些可能是卵巢与肠道细菌之间通讯的关键。尽管目前这些发现仅基于小鼠模型,但它们指出了一个潜在的变革性思路:对肠道微生物组进行靶向调控可能影响生殖衰老。目前,该研究为越来越多的证据增添了新内容,即肠道微生物组不仅仅是衰老的旁观者,而是积极塑造身体各组织器官如何衰老的参与者。
贝纳永表示,未来需要进一步研究以确定类似机制是否在人类中运作,以及基于微生物组的疗法是否有一天能够支持女性生育能力和健康衰老。
“我觉得这项研究打开了一个积极的‘潘多拉魔盒’,带来了许多新问题,”她说,“如果这些效应在人类身上也能观察到,那么它可能根据哪些细菌种类和代谢物对年轻化作用最大,为不孕症或更年期症状提供新的治疗靶点。”
在研究过程中,该团队还开发了一个综合性的“卵巢健康指数”,整合了卵泡计数以及循环激素水平,提供了一种标准化的、综合性的卵巢功能测量指标。初步的基线结果为卵巢衰老建立了微生物和生理学特征;正如预期,绝经后小鼠的卵巢健康指数显著低于年轻小鼠。贝纳永和金都希望,这一新的综合指标能对其他研究人员有用,并作为一种更全面的方式,用于描述和比较不同研究中的卵巢衰老速度(以及潜在的年轻化策略)。
贝纳永指出,卵巢衰老不仅对生育能力至关重要,还与女性骨质疏松、心血管疾病和痴呆风险的增加有关。更早的绝经与寿命缩短相关,因此卵巢健康是整体衰老的关键因素。
“绝经不仅仅意味着不再有生育能力,”贝纳永说,“它对女性的整体健康产生深远的负面影响,并与骨质疏松、糖尿病、心脏病和痴呆等疾病风险的显著增加相关。如果我们能有效延迟绝经,将有助于女性活得更长、更健康。”
参考文献: Kim M, Wang J, Pilley SE, et al. Estropausal gut microbiota transplant improves measures of ovarian function in adult mice. Nat Aging. 2026. doi:10.1038/s43587-026-01069-3
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