人们早已放弃了对青春之泉的寻找,那是一个能够逆转衰老的神话泉源。但对于一些科学家来说,这场追寻并未结束——只是转移到了不同的地方。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衰老的秘密。
肠道微生物组指的是大量栖息在结肠中的微观生物——包括细菌、真菌和病毒。这些微生物有助于消化,并产生影响你生理和心理的分子。微生物组的构成受到多种因素的影响,包括遗传、饮食、环境、药物和年龄。
我是一名微生物学教授,也是《很高兴认识你:基因、细菌和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促进身心健康。发现肠道微生物组会随年龄变化已经点燃了研究,以确定青春之泉是否就藏在你的鼻子底下,深藏于你的肠道之中。
你的年龄取决于你的肠道微生物
人们对衰老的外部迹象最为熟悉,如皱纹和白发,但在深处也有微观变化正在发生。老年人的肠道微生物往往多样性较低,促进炎症和其他衰老特征的细菌较多。微生物组随年龄的变化如此一致,以至于算法能够基于微生物组构成可靠地预测一个人的年龄。
这一规则也有例外。健康衰老的老年人和超级百岁老人拥有更像年轻人的肠道微生物组。这些发现支持了维持年轻微生物组有助于健康衰老和长寿的观点。
为了证实年轻微生物影响衰老,科学家们使用一种称为粪便微生物群移植的技术。该程序包括消灭一个人当前的肠道微生物组,并用从供体粪便中收获的微生物替代。将微生物群从年轻小鼠移植到老年小鼠体内,可以逆转肠道、大脑和眼睛中与年龄相关的炎症。相反,将微生物群从老年小鼠移植到年轻小鼠体内则会加速这些衰老参数。其他研究表明,来自年轻小鼠的微生物群会以减少加速衰老的炎症的方式改变代谢。
人们的饮食——或缺乏饮食——对其肠道微生物组有显著影响(Getty/iStock)
衰老与微生物组相关的证据是令人信服的。然而,粪便移植并非没有风险,仅被批准作为治疗严重艰难梭菌感染的最后手段。这些缺点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。
饮食和运动可能延缓衰老
适当的饮食和运动长期以来与更好的衰老和长寿联系在一起。这些生活习惯可能有益的一个方式是通过它们对肠道微生物的影响。
人们的饮食——或缺乏饮食——对其肠道微生物组有显著影响。标准的美国饮食富含高糖、高脂肪和高盐的超加工食品,而营养和纤维含量低,会在几天内消耗微生物组的多样性。从非西方国家搬到美国也与肠道微生物组多样性的丧失有关,部分原因是饮食变化。
纤维缺乏是微生物组采用与不良衰老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状况,并将寿命延长了20%至35%。2025年的一项研究表明,在女性中,增加饮食中的纤维量与健康衰老的可能性提高37%相关。
纤维作为益生元发挥作用,是一种不可消化的食物成分,滋养微生物组。肠道细菌将纤维处理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,促进更好的衰老。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。
发酵专家约翰尼·德雷恩博士推荐"食用你的CAP"(多彩植物性食物组合)饮食原则,以改善肠道健康和肠道微生物组多样性(Getty/iStock)
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。关于益生菌食品和补充剂的研究结果不一,这些产品中细菌种类和剂量的差异使情况复杂化。不同类型的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。定期锻炼可以重塑老年人的微生物组,使其类似于年轻人的微生物组。一项研究表明,当50至75岁的人进行24周的心血管和抗阻锻炼时,他们的微生物组中充满了更健康的细菌,血液中抗衰老的短链脂肪酸水平也升高了。
操控微生物组的治疗方法
做出健康的生活方式改变是一种非侵入性的方式来培养可能延缓衰老的年轻微生物组。科学家们还在探索治疗方法,以定制肠道微生物组,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,给予来自人类婴儿的热灭活细菌的老年小鼠,代谢功能障碍和炎症减少,认知功能也得到改善。
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健康和衰老的因素,例如,通过加强肠道屏障或减少炎症。其中一种抗生素,头孢洛林,通过触发肠道细菌产生抗衰老化合物——结肠酸,延长了蛔虫和小鼠的寿命。
噬菌体,或称为噬菌体,提供了另一种潜在的方式来操控微生物组以促进健康。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衰老相关的肠道细菌。
衰老是一个自然过程,可以带来许多回报。培养健康的微生物组可以帮助人们更充分享受他们的黄金岁月。
作者简介
比尔·沙利文(Bill Sullivan)是印第安纳大学(Indiana University)的微生物学和免疫学教授。本文根据知识共享许可协议从The Conversation转载。
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