最新研究表明,在老年鼠的肠道中补充幼鼠的粪便,揭示了微生物在肠道干细胞功能中扮演的关键角色。
在接受幼鼠的粪便微生物移植后,老年鼠肠道中与年龄相关的衰退现象之一被逆转,这得益于维持肠道壁的肠道干细胞活性增强。
研究结果表明,这类移植未来可能成为治疗与年龄相关的肠道疾病的途径,例如炎症和肥胖。
"随着我们年龄增长,肠道组织的持续替换速度会减慢,使我们更容易受到肠道相关疾病的影响,"德国乌尔姆大学的分子生物学家哈特穆特·盖格在1月份公布研究结果时表示。
"我们的研究发现表明,年轻的微生物群可以促使老年肠道更快愈合,功能更像年轻肠道。"
肠道干细胞对于维持稳定健康的肠道至关重要。它们是肠道内壁——上皮组织——不断补充和自我更新的机制,确保肠道功能的一致性。
然而,随着我们年龄增长,这种更新的速度会减慢,增加了对与年龄相关的肠道功能障碍的易感性。
在先前的研究中,盖格和他的同事——辛辛那提儿童医院医疗中心的细胞生物学家郑一和科丹达拉米雷迪·纳拉帕雷迪——确定这种再生速度减慢直接与肠道干细胞功能降低有关。
我们还知道,生活在我们肠道中的微生物群落会随着年龄而变化,这些变化与帕金森病、阿尔茨海默病甚至视力丧失等疾病有关。研究人员想知道肠道微生物组是否也会影响干细胞活性。
因此,他们招募了更多团队成员,设计了一个简单的实验来测试这一点:在老年鼠和幼鼠群体之间以及内部移植粪便样本。
完成一系列移植后,研究人员研究了肠道,以观察转移是否导致了任何变化。
在老年鼠中,变化非常显著。干细胞活性增加了,这些细胞功能所需的Wnt信号传导也增强了。上皮组织的再生速度加快——关键的是,肠道在辐射损伤后愈合得更快。
"这种减少的信号传导导致老年肠道干细胞再生潜力下降,"郑一表示。
"然而,当用年轻微生物群替换老年微生物群时,干细胞恢复了生产新的肠道组织,就像细胞更年轻一样。这进一步证明了生活在我们体内的其他生命形式如何影响人类健康。"
在幼鼠中,变化不那么显著。干细胞活性、Wnt信号传导和再生只有轻微下降;肠道继续合理良好地运作。这表明衰老的肠道对微生物组变化比年轻肠道敏感得多。
另一个非常有趣的发现是,导致衰老肠道中干细胞功能受限的"罪魁祸首"之一是阿克曼氏菌,这种细菌通常被认为在多个方面有益,有迹象表明它可以帮助减少小鼠的饮食诱导性肥胖和抑郁样行为。
在衰老的小鼠中,阿克曼氏菌水平升高实际上会抑制Wnt信号传导——这一发现意味着肠道细菌不一定是有益或有害的,但它们的贡献可能取决于具体情况。
这对人类健康来说并非万无一失;我们的身体(和肠道)比小鼠更复杂,我们需要进行单独的研究,以确定这种现象是否在我们自己的物种中发生。
然而,这项研究确实为未来研究指明了一条有希望的途径。
它还表明,与年龄相关的干细胞衰退可能不是不可逆转的。通过利用肠道微生物塑造肠道组织自我更新的能力,科学家们有朝一日可能开发出帮助我们随着年龄增长保持肠道健康的方法。
该研究发表在《干细胞报告》期刊上。
本文早期版本于2026年2月发表。
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