Nature子刊揭秘“年輕密碼”糞菌移植逆轉大腦衰老

　　素有“第二大腦”之稱的腸道可謂身兼數職。腸道不僅是我們消化吸收的場所，還是人體最大的免疫器官，是機體黏膜免疫最主要的構成部分。同時，腸道還是人體微生物的大本營，超過80%的微生物聚集于此。

　　腸道菌群與我們的健康休戚相關。研究表明，腸道菌群失調往往會導致營養不良、肥胖、糖尿病等。而腸道還是合成神經遞質的重要場所，可以合成血清素、γ-氨基丁酸、5 -羥色胺和多巴胺等，直接影響著我們的情緒和神經系統健康。近年來，腸道菌群越來越多地出現在阿爾茨海默癥、帕金森病、抑郁癥等疾病的研究中。

　　最近，科學家們發現了腸道菌群與大腦的又一奇妙關聯。糞菌移植后的老年小鼠竟然“返老還童”了！8月9日，發表在Nature Aging上的一篇論文報道了這一研究成果。

　　研究者們把目光對準了“衰老”這一人類共同的敵人。以往的研究顯示，腸道菌群發生變化是衰老的一個潛在標志。研究者猜想，如果能恢復腸道菌群的多樣性，大腦老化的過程是否能得到逆轉？

　　研究者選擇用糞菌移植（FMT）的方法來調控腸道菌群。他們找來了兩組小鼠，分為年輕組（3~4月齡）和老年組（19~20月齡）。在實驗組中，他們將處理過的年輕小鼠糞便移植給老年小鼠，作為對照，也將老年小鼠的糞便移植給了其他老年小鼠。整個過程持續8周。

　　研究者最先注意到，實驗組老年小鼠的腸道菌群成分開始發生變化，更為接近年輕小鼠。舉例來說，在年輕小鼠中多見的腸道微生物腸球菌在實驗組老年小鼠體內豐富起來。

　　主要成分分析顯示，糞菌移植后小鼠的腸道菌群發生了變化

　　此前有研究認為，腸道菌群是宿主免疫的關鍵調節因子，在衰老過程中尤為重要。同時，免疫系統又會對海馬體相關的認知行為產生影響。因此，免疫系統很可能是腸道菌群影響大腦衰老的重要推手。

　　懷著這個想法，研究者對小鼠的先天性免疫和適應性免疫反應進行了表征。他們發現，將年輕小鼠的糞菌移植給老年鼠后，老年鼠的外周和腸系膜淋巴結（MLN）免疫反應得到了選擇性調節，有效緩解了衰老過程對兩種免疫反應的影響，抑制了多種衰老相關細胞因子的表達。

　　與此同時，研究者還對糞菌移植前后海馬體中的小膠質細胞進行了觀察。小膠質細胞除了參與大腦的免疫反應外，還參與調節海馬體神經的發生過程。海馬體與機體的學習和記憶過程密切相關。不幸的是，這種調節功能會隨著衰老過程逐漸衰退。讓科學家驚奇的是，糞菌移植后，老年小鼠的小膠質細胞也回復到了年輕時的狀態。

　　糞菌移植后海馬體內小膠質細胞的狀態發生逆轉

　　不僅如此，糞菌移植后的老年小鼠在行為表現上也發生了巨大變化。在 Morris 水迷宮測試中，老年小鼠行為遲緩、學習障礙等癥狀明顯減輕，在同類小鼠中脫穎而出。

　　老年小鼠的行為表現方面有巨大改善

　　無獨有偶，7月29日發表在Nature上的一篇研究論文也揭示了腸道菌群手握“年輕密碼”。科學家們研究了日本三種人群的腸道微生物，分別是百歲老人（年齡超過100歲）、年長者（85-89歲）和較年輕的人（21-55歲）。

　　他們發現，與年長者和較年輕的人相比，百歲老人的腸道微生物更豐富，且能通過新的生物合成途徑產生獨特的二級膽汁酸。特定的膽汁酸可以降低感染的風險，并維持腸道健康。腸道菌群的多樣性很有可能就是百歲老人健康長壽的秘密所在。

　　腸道菌群的作用可能超出我們的想象。在抗衰老方面，該研究還處于早期階段。期待隨著研究的深入，腸道菌群能對公共健康作出更廣泛的貢獻。

　　參考資料：

　　[1] Marcus Boehme et al. Microbiota from young mice counteractsselective age-associated behavioral deficits. Nature Aging. (2021)

　　[2] Rachel Fritts. New poo, new you? Fecal transplants reverse signs ofbrain aging in mice. Science. (2021)

　　[3] Yuko Sato et al. Novel bile acid biosynthetic pathways are enrichedin the microbiome of centenarians. Nature. (2021)