四川農大：腸道菌群蘊藏長壽的關鍵

　　盡管全球老年人口的迅速增加，影響衰老的生物學因素仍然是難以捉摸的。到目前為止，研究人員一直把重點放在確定有助于健康老齡化的遺傳因素，在很大程度上忽視了我們腸道微生物群的作用。最近，來自四川農業大學和美國阿肯色州大學的研究人員，在《Current Biology》上發表的一項新研究，揭示了微生物組在幫助我們生存、延遲或完全擺脫慢性病中所起的作用。四川農業大學動物遺傳育種研究所的李英研究員和阿肯色州大學的Jiangchao Zhao博士是本文共同通訊作者。延伸閱讀：Nature：腸道菌群如何影響健康；Cell揭示腸道菌群對健康的大影響；PNAS：腸道菌群研究的“大革命”。

　　李英研究員1998年畢業于云南大學，2005年畢業于中科院昆明動物研究所，師從張亞平院士，獲博士學位，2005年至2011年作為助理研究員、副研究員在中科院昆明動物研究所工作。2009年至2012年在美國密西根大學從事訪問學者/博士后研究，2012年進入四川農業大學。一直從事基因和基因家族的分子進化研究，目前主要研究領域為動物腸道菌群與其宿主的生長發育、系統發育以及環境適應性的關系研究，曾以第一作者或通訊作者在Nature Genetics，Current Biology，Scientific Reports，Journal of Molecular Endocrinology， Plos One， Gene等期刊上發表論文。迄今為止以第一作者或通訊作者發表SCI論文18篇。

　　Jiangchao Zhao博士早年畢業于中國農業大學，博士畢業于美國威斯康星大學麥迪遜分校，曾在密西根大學從事博士后研究。其帶領的實驗室主要關注人類和動物微生物組在健康和不同疾病中的作用。使用跨學科的方法——例如多組學（如宏基因組學、代謝組學、環境轉錄組學）、生物信息學、統計學、大數據和混合培養物，來表征和設計腸胃道微生物組；確定和應用益生元和益生菌來改善人類和動物健康，并降低抗生素的使用；研究人類和動物微生物組的生態學和進化；確定人類和動物呼吸道疾病中的微生物組生物標記物。

　　腸道微生物組在許多生理過程中起著重要的作用，包括我們免疫系統的發育。這項研究的資深作者李英（Ying Li）和Jiangchao Zhao，將這個觀念進行了擴展，他們推測，我們的腸道菌群可能有助于健康老齡化。

　　研究人員對來自中國四川省都江堰和雅安的一個長壽人群中的168個人進行了調查研究，來探討這個問題。Zhao說：“這些人口是非常令人驚訝的！他們已經有90歲或者更年長，但卻是非常健康的。他們仍然非常活躍，非常獨立，走路、吃飯和玩耍都不需要太多的幫助。”

　　該研究小組首先收集了來自偏遠地區人口的糞便樣本，這不是一件容易的事，因為大多數的人住在農村的地方，有的在很遠很遠的地方。

　　這項研究的新穎之處在于，研究人員使用機器學習來解釋這個隊列的細菌測序數據。微生物組數據可能是凌亂，因為它們不符合經典統計模型的假設，如樣本的獨立性和變量之間有限的互動。

　　Zhao博士說：“Random Forest最適合于這個數據集，因為這種方法不需要所有這些假設。”相反，統計方法依賴于數據集子集的隨機選擇，決定應用哪些隨機預測因子。用不同的排列運行模型數千次，可使得研究人員挑選出來確定了的細菌種類，并找到健康老齡化的實際預測因子。在這種情況下，李英和Zhao的研究小組，通過將其模型應用到最近研究的一個意大利百歲老人河超級百歲老人隊列，進一步驗證了他們的模型。

　　盡管存在與飲食相關的偏差，腸道微生物群的兩個特點已成為兩個隊列健康老齡化的指標：腸道微生物群落多樣性和有益細菌數的增加，如梭狀芽孢桿菌、Ruminococcaceae、Akkermansia和christensenellaceae。

　　李英和zhao的團隊現在正在研究，這些微生物因子如何促進健康老齡化。換句話說，哪些是原因以及有什么影響？李英說：“我們已經開始著手解決這一問題。我們將來自于長壽者的糞便樣品移植到果蠅和其他動物模型中，以測試來自這些人的腸道菌群是否可以延長這些模型生物體的壽命。”從長遠來看，他們的研究團隊希望開發益生元或益生菌，旨在調節人體腸道微生物，以促進健康老齡化。