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重磅!肠道微生物会诱发与衰老相关的炎症

来源:中国生物技术网

使用无菌和正常小鼠实验证明,与衰老相关的微生物变化会使肠道变得更加通透,诱发炎症,并削弱巨噬细胞的功能。降低TNF水平能够防止微生物变化,并防止老年小鼠的肠道变得通透。

随着年龄的增长,机体炎症水平也会不断增加,炎症是老年人致死的一大重要风险因素,但是这种情况的起因尚不为人所知。于4月12日发表在《Cell Host & Microbe》上的一项研究揭示出(点击左下角阅读原文),对于小鼠来说,肠道微生物是与年龄相关的炎症以及过早死亡的原因之一。老年小鼠的肠道微生物成分失衡会导致肠道组织易于“泄漏”,使引发炎症的细菌副产物释放出来,并削弱免疫功能。

加拿大麦克马斯特大学Michael G. DeGroote传染病研究所的Dawn Bowdish说:“目前,减少与衰老相关炎症的唯一方法就是保持健康饮食和锻炼,并尽可能地控制住任何慢性炎症疾病。我们希望在未来能够使用药物、益生菌或益生素来增加肠道的屏障功能,让微生物留在它们该在的地方“安居乐业”,从而减少与衰老相关的炎症。”

衰老与血液和组织中的肿瘤坏死因子(TNF)以及促炎性细胞因子水平的增加有关。体内这些炎症分子含量高的人更容易虚弱、更频繁住院、更差的独立性,以及更容易患上特定类型的感染,并且伴有多种慢性老年疾病,比如痴呆症和心血管疾病,而且死亡率更高。一些人认为,与衰老相关的炎症是由免疫细胞的累积磨损引起的,然而另一些人认为它是由于免疫细胞处理慢性病毒感染而引起的。但是支持这些假设的证据都不充分,因此与衰老相关的炎症的原因仍然不明确。

Bowdish和她的同事在无菌环境中培养小鼠,并与正常培养的小鼠进行比较。有趣的是,相比于正常小鼠,在衰老后,这些无菌小鼠没有表现出肠道通透性和细菌副产物的增加,血液中的促炎性细胞因子也没有增加。此外,无菌小鼠中活到600天高龄的比例更高,这些老年无菌小鼠的巨噬细胞仍然维持着抗菌能力。这些发现表明,随着年龄增长,肠道微生物的变化会削弱肠道的屏障作用,导致细菌副产物被释放出来,而这些产物会诱发炎症,削弱免疫功能,并减少寿命。

其他的实验表明,炎症和微生物之间的关系是双向的。在体内缺乏TNF的小鼠(未被炎症感染)身上,并没有观察到随着年龄增长而出现的肠道微生物成分变化。此外,一种批准用于人类的抗TNF药物能够逆转随着年龄增加而出现的微生物变化。

Bowdish说:“我们认为,这是因为,如果减少炎症,就会改善免疫功能,如果改善了免疫功能,就能维持健康的肠道微生物,但是我们现在还不确定。我们还相信,靶向作用与衰老相关的炎症,能够改善免疫系统健康状况。我们在研究使用已批准上市的药物或者开发新药物用于这种情况。”

在未来的研究中,Bowdish和她的合作伙伴将尝试确定能够维持肠道完整性的有益菌,以及使肠道“漏气”的坏细菌。他们还试图弄清楚,肠道微生物的这些变化最早发生在什么阶段,这样的话就能在免疫功能受到影响之前进行干预。

最后,该研究或许能够产生新的治疗策略,通过操控体内微生物来改善肠道健康并降低与衰老相关的炎症。Bowdish说:“与衰老相关的炎症会导致方方面面的负面后果,我们认为,这种新策略能够帮助我们在进入老年后仍能保持健康、活力和独立生活的能力。”

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