科普 | 听说吃某种便便能延年益寿哦,你信吗?

鱼类也会衰老:五周龄的青鳉鱼身着华丽,显得金碧辉煌(上);然而,在其十二周龄的时,周身艳丽的色彩已经褪去(下)。图片来自:D. R.Valenzano
它褪去了色彩、它的体能和智能均下降、它得了癌症——青鳉鱼(Nothobranchius furzeri)在衰老迹象中挣扎。来自德国马普所科隆老年生物学研究组的科研人员报道了肠道菌群对衰老与寿命的影响。研究结果表明,给年老动物摄入年轻动物肠道细菌菌群就会使年老动物延长生命力、活得更久。该结果证实:动物的肠道菌群影响着机体的衰老。
青鳉鱼的生命周期仅数月。这种非洲鱼类经历了从孵化到死亡的所有发育阶段,速度都很快,因此是研究老龄化的理想模式生物。它的寿命之短可与常用于研究衰老的模式生物线虫和果蝇相比,然而,鱼是脊椎动物,因此青鳉鱼比线虫和果蝇更接近人类,这就意味着用这种鱼做研究材料,科学家可以短时间内获得从其他脊椎动物中需要几年才能获得的信息。
青鳉鱼肠道菌群的多样性和组成与人类的类似。肠道内的微生物影响宿主对食物的吸收、新陈代谢及免疫系统。与人类一样,老龄化影响微生物群落的组成:虽然许多不同种类的细菌在机体年轻时保证了健康的肠道,但这种菌群多样性不仅在机体老年时有所减少,而且老龄的机体肠道中的细菌也含有较大比例的病原菌。
在Dario Valenzano教授和他的研究团队的工作中,他们将9周半大的中年非洲青鳉鱼泡在含有抗生素的水中,杀死它们自身的肠道菌群。随后,研究人员将这些中年鱼挪到了无菌水中,并在水里撒上了6周大的青年小鱼的粪便。当中年鱼类“品尝”到在它们周围游动的颗粒时,也不可避免地“吸入”了水中残留的年轻鱼类粪便中的肠道细菌,这样,幼鱼的肠道细菌被成功地移植到中年的生物体内并定植在其肠道内。这些成功“移植”了年幼鱼类肠道菌群的鱼类与吞食同龄鱼肠道菌群的鱼类相比,此时已经是16周龄的老年鱼类显示与年幼鱼类一样敏捷的特性。
目前关于肠道微生物如何影响寿命还没有确切答案。Valenzano教授的解释是:“随着个体衰老,动物的免疫系统会不断变弱,从而让有害的肠道菌群在竞争中胜过了有益的肠道菌群,从而影响健康。年轻机体中的肠道菌群有助于对抗这一现象,从而加强了免疫系统,预防炎症。这可能会导致寿命更长,更健康”。
参考文献:Regulation of Life Span by the Gut Microbiota in The Short-Lived African Turquoise Killifish. eLife. 2017; 6: e27014.
作者简介:牛秋红,南阳师范学院副教授。中国微生物学会医学微生物学与免疫学专业委员会委员,河南省教育厅学术技术带头人,河南省高校科技创新人才,河南省植物保护学会理事。在《PNAS》等期刊发表SCI论文13篇。
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