您每天都会在广告中看到它：减少皱纹的面霜和乳液，消除白发的染料，以及减轻肌肉和关节疼痛的药物。 除了这些表面水平的变化，变老还会影响身体的内部生理机能，包括大脑炎症增加（Czirr & Wyss-Coray，2012）、视网膜退化（Hoh Kam 等人，2010）以及视网膜的渗透性。肠壁 (Ma et al, 1992)。 许多行业的建立都是为了扭转衰老的迹象。 但是，有没有一种方法可以比染发更深层地抵消身体衰老的影响呢？ 一组科学家提出了一种独特的方法，可以使用粪便微生物群转移来逆转大脑中与衰老相关的后果（FMT；Parker 等人，2022 年）。
FMT 使用异种共生原理（参见相关的 Knowing Neurons 文章 点击此处!) 在老年小鼠和年轻小鼠之间交换肠道微生物组，定义为生活在健康肠道中的全部细菌和微生物（Sommer 等人，2013 年）。 为了验证他们的假设，即使用 FMT 改变肠道微生物组会改变大脑和身体的炎症，Parker 和同事使用了一个小鼠模型，其中有 3 个月大的小鼠（年轻小鼠）和 24 个月大的小鼠（老年小鼠） ). 在实验开始之前，研究人员首先收集粪便来建立年轻和年老小鼠微生物组的基线。 之后，小鼠被给予抗生素三天以减少肠道中存在的细菌。 抗生素治疗后，研究人员收集了另一个粪便样本。 在这些初始步骤之后，进行了两轮 FMT，其中液化粪便经鼻给药，小鼠根据其实验组被放置在装有粪便的笼子里。 本研究中的实验组是从年轻小鼠接受 FMT 的老年小鼠和从老年小鼠接受 FMT 的年轻小鼠，而对照组是从其他年轻小鼠或非粪便对照溶液（称为年轻对照小鼠）接受 FMT 的年轻小鼠和从其他老年小鼠或非粪便对照溶液中接受 FMT 的老年小鼠（称为老年对照小鼠）。 FMT 后，五天和两周后收集粪便。 这一实验设计使研究人员能够研究肠道微生物组的年龄如何影响大脑、视网膜和肠道的过程。
来自 Parker 等人的图形摘要，2022
…给年老的老鼠注入年轻的微生物群会消除随着年龄增长而出现的免疫反应。
研究人员首先研究了 FMT 如何影响小胶质细胞（大脑的常驻免疫细胞）在皮层和胼胝体（一大束神经元，允许大脑两侧相互交流）中的炎症反应（Heneka 等人，2019 年） ；Erny 等人，2015 年）。 老年对照小鼠比年轻对照小鼠具有更多活化的小胶质细胞，这反映了正常衰老的过程。 然而，与老年对照小鼠相比，具有年轻微生物组的老年小鼠的小胶质细胞激活要少得多。 令人惊讶的是，小胶质细胞的反应与在年轻的对照小鼠中观察到的反应非常相似。 同样的模式也出现在相反的方向，因为具有老年微生物组的年轻小鼠比年轻的对照小鼠具有更多的小胶质细胞激活，而不是与老年对照小鼠中观察到的激活水平相似。 这表明微生物组的年龄会影响大脑中的免疫反应，而给年老的小鼠注入年轻的微生物组会消除随着年龄增长而出现的免疫反应。 同样，给年轻的老鼠喂食衰老的微生物组会加速衰老对大脑免疫细胞的影响。
……微生物组影响视网膜中与年龄相关的过程……
除了检查大脑，研究人员还探索了肠道微生物组的年龄如何影响视网膜。 总的来说，研究表明，与年轻小鼠相比，老年小鼠的视网膜炎症有所增加。 然而，在 FMT 之后，具有年轻微生物组的老年小鼠的视网膜炎症水平与年轻对照小鼠相似。 与大脑中的发现一致，情况正好相反。 带有老年微生物组的年轻小鼠的视网膜炎症与老年对照小鼠相似。 肠道微生物组还影响视觉系统的另一部分：光感受器在 RPE65 蛋白的帮助下在视网膜中再生的能力，而 RPE2009 蛋白的产量也随着年龄的增长而减少（Cai 等人，65 年）。 在具有年轻微生物组的老年小鼠中，与老年对照小鼠相比，RPE65 蛋白的含量有所增加。 事实上，这些蛋白质水平与年轻小鼠的水平相似。 此外，具有老年微生物组的年轻小鼠的 RPEXNUMX 比年轻的对照小鼠少得多，其蛋白质水平与老年小鼠的水平相当。 总的来说，这表明微生物组影响视网膜中与年龄相关的过程，年轻的微生物组逆转而衰老的微生物组加速与衰老相关的过程。
另一个重要的器官，肠道，也不能幸免于衰老的影响：随着时间的推移，形成肠壁的细胞层会变得渗漏（Cui 等人，2019 年；Thevaranjan 等人，2017 年）。 在衰老过程中，肠壁的稳定性降低并变得更具渗透性，这使得细菌可以泄漏到周围，进而增加整体炎症（Cui 等人，2019 年；Thevaranjan 等人，2017 年）。 在这项研究中，研究人员表明微生物组的年龄会影响肠壁的稳定性。 在具有年轻微生物组的老年小鼠中，肠道渗漏情况少于老年对照小鼠。 事实上，具有年轻微生物组的老年小鼠的肠道通透性与年轻小鼠的通透性相似。 带有年轻微生物组的老年小鼠也有炎症水平和血液中与年轻小鼠相似的细菌证据。 再一次，具有衰老微生物组的年轻小鼠的肠道表现与具有衰老微生物组的老年小鼠相似，与具有年轻微生物组的年轻小鼠相比，肠道更易渗漏，炎症更多。 这些结果支持这样的假设，即老化的微生物组有助于增加肠道通透性，这通过允许细菌渗入血流而促进炎症增加。 重要的是，通过 FMT 引入年轻的微生物组可以逆转这些与年龄相关的影响。
…肠道微生物组年龄影响大脑、视网膜和肠道的功能。
该研究的结果表明，肠道微生物组的年龄会影响大脑、视网膜和肠道的功能。 但是，年轻和年老的微生物组之间有何不同？ 为了回答这个问题，研究人员对在实验过程中收集的粪便样本中发现的微生物组 DNA 进行了测序。 在 FMT 发生之前，年轻和年老的微生物组已经具有不同的基因组成，但 FMT 显着改变了两种微生物组的基因组成。 具有老年微生物组的年轻小鼠与老年对照小鼠的组成非常相似，而具有年轻微生物组的老年小鼠的遗传组成不同于老年对照小鼠，也不同于具有年轻微生物组的年轻小鼠——它们介于两者之间。 老年对照小鼠和具有老年微生物组的年轻小鼠的细菌主要来自 颤杆菌属 和 普雷沃 属， 厚壁菌门 门，和 乳酸菌 约翰逊 物种，而年轻的对照小鼠和具有年轻微生物组的老年小鼠的细菌主要来自 双歧杆菌, 阿克曼氏菌属, 副杆菌属, 梭菌及 肠球菌 团体。 在调查这些与年龄相关的变化的潜在原因时，研究人员发现，参与脂质和维生素生产的途径（依赖于细菌产生的代谢物）在老年微生物组和年轻微生物组之间是不同的。 这一观察有一个缺点——不同种类细菌的丰度变化及其在肠道中的潜在功能不会持续很长时间，因为 FMT 两周后微生物组组成之间没有太大差异。
总的来说，这项研究表明肠道微生物组会影响大脑、眼睛和肠道中与年龄相关的过程。 与受体小鼠的年龄无关的衰老微生物组会导致大脑、视网膜和肠道发生更多炎症，视网膜光感受器的再生潜力降低，以及更多细菌从肠道泄漏。 另一方面，将年轻的微生物组引入老年小鼠可以逆转这些衰老效应。 这可能是由于老年和年轻微生物组的细菌组成不同，以及这些改变可能对负责脂质和维生素生产的途径产生影响。 这项研究中没有解决的一个问题是微生物组年龄如何影响认知表现，因为对照小鼠和 FMT 小鼠在行为记忆测试中的表现都不同。 未来的研究还应该关注这个问题，因为已知认知和记忆会随着年龄的增长而减弱，并且了解微生物组在与年龄相关的认知衰退中的作用可以为可能的生物学基础提供重要的见解。 未来研究问题应该追求的另一个方向是饮食对肠道微生物组组成的影响。 先前的研究表明，不同的饮食会在短期内（David 等人，2014 年）和长期内（Wu 等人，2011 年）改变肠道微生物的类型。 如果饮食的改变可以改变肠道微生物组的组成，那么它是否也可以减少大脑、视网膜和肠道中的这些衰老迹象呢？
如果饮食的改变可以改变肠道微生物组的组成，那么它是否也可以减少大脑、视网膜和肠道中的这些衰老迹象呢？
作者简介
作者 冬青科萨斯， 由图示 费德里卡·拉古塞奥, 编辑 约翰娜波普, 莎拉·韦德及 劳伦瓦格纳
参考资料
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这篇文章最初出现在 了解神经元
