人们早已放弃了寻找青春之泉的探索,那是一种能够逆转衰老的神话泉水。但对于一些科学家来说,这种探索并未结束——只是转移到了不同的地方。这些现代版的庞塞·德莱昂(Ponce de León)正在研究肠道微生物是否掌握着健康衰老的秘密。
肠道微生物组指的是大量微观生物——细菌、真菌和病毒——的集合,它们主要栖息在结肠中。这些微生物有助于消化,并产生影响生理和心理的分子。微生物组的组成受到多种因素的影响,包括遗传、饮食、环境、药物和年龄。
我是印第安纳大学的一位微生物学教授,也是《很高兴认识我:基因、细菌和塑造我们的奇妙力量》一书的作者,该书描述了肠道微生物组如何影响身体和心理健康。科学家发现肠道微生物组会随着年龄变化,这一发现激发了研究,以确定青春之泉可能就在你的鼻子下面,在你的肠道深处。
你的肠道微生物有多"年轻",你就有多"年轻"
人们对衰老的外在迹象最为熟悉,如皱纹和白发,但在体内深处也在发生微观变化。老年人的肠道微生物往往多样性较低,而促进炎症和其他衰老特征的细菌更多。微生物组随年龄的变化非常一致,以至于算法可以根据微生物组组成可靠地预测一个人的年龄。
但也有例外。那些健康衰老的老年人和超级百岁老人拥有看起来更像年轻人的肠道微生物组。这些发现支持了这样一个观点:保持年轻的微生物组有助于健康衰老和长寿。
为了确认年轻微生物影响衰老的观点,科学家使用了一种称为粪便微生物移植的技术。这种操作涉及消除一个人当前的肠道微生物组,并用从捐赠者粪便中获取的微生物替代。将年轻小鼠的微生物群移植到老年小鼠体内,可以逆转肠道、大脑和眼睛中与年龄相关的炎症。相反,将老年小鼠的微生物群移植到年轻小鼠体内,则会加速这些衰老参数。其他研究表明,来自年轻小鼠的微生物群以减少促进衰老的炎症的方式改变代谢。
衰老与微生物组相关联的证据令人信服。然而,粪便移植并非没有风险,仅被批准作为治疗严重艰难梭菌(C. difficile)感染的最后手段。这些缺点促使研究人员寻找更安全、更精细的方法来培养适合年龄的微生物组。
饮食和运动可能延缓衰老
适当的饮食和运动长期以来一直与更好的衰老和长寿相关。这些生活习惯可能有益的一个方式是通过它们对肠道微生物的影响。
人们吃什么——或不吃什么——对其肠道微生物组有明显的影响。标准的美式饮食富含高糖、高脂肪和高盐的超加工食品,而营养和纤维含量较低,会在几天内耗尽微生物组的多样性。从非西方国家移居美国也与肠道微生物组多样性的丧失有关,部分原因是饮食变化。
缺乏纤维是微生物组采用与不良衰老相关的配置的主要原因。在蛔虫、小鼠和大鼠中进行的研究发现,纤维补充剂改善了整体健康状况,并将寿命延长了20%至35%。2025年的一项研究表明,在女性中,增加饮食中的纤维摄入量与健康衰老的可能性提高37%相关。
纤维作为益生元发挥作用,这是一种不可消化的食物成分,可以滋养微生物组。肠道细菌将纤维加工成短链脂肪酸等化合物,通过改善代谢、大脑和免疫功能,同时减少慢性炎症,从而促进更好的衰老。益生元的良好来源包括大多数水果和蔬菜、全谷物、豆类、坚果和种子。
某些食物,如酸奶和开菲尔(kefir),或膳食补充剂含有益生菌——可能有益于肠道微生物组的活微生物。关于益生菌食品和补充剂的研究结果参差不齐,这因产品中细菌种类和剂量的差异而变得复杂。不同类型的益生菌可能带来的健康益处仍在研究中。
体育活动也与年轻的微生物组相关。定期锻炼可以重塑老年人的微生物组,使其类似于年轻人的微生物组。一项研究表明,当50至75岁的人进行24周的心血管和阻力运动时,他们的微生物组中充满了更健康的细菌,血液中抗衰老的短链脂肪酸水平也有所提高。
操控微生物组的治疗方法
进行健康的生活方式改变是一种非侵入性的方式来培养可能延缓衰老的年轻微生物组。科学家们也在探索为更好的健康结果量身定制肠道微生物组的治疗方法。
一种选择可能是后生元,即益生菌微生物产生的非活性但有活性的化合物。例如,小鼠研究发现,短链脂肪酸补充剂可以改善与年龄相关的心脏和肺部问题。同样,给老年小鼠喂食来自人类婴儿的热灭活细菌,可以看到代谢功能障碍和炎症减少,认知功能也得到改善。
微生物组也可以用药物改变,特别是抗生素。低剂量口服抗生素可以触发肠道细菌释放可能促进健康和衰老的因素,例如加强肠道屏障或减少炎症。其中一种抗生素头孢羟氨苄(cephaloridine)通过触发肠道细菌产生抗衰老化合物——结肠酸(colanic acid),延长了蛔虫和小鼠的寿命。
噬菌体(bacteriophages),或称为噬菌体(phages),为操控微生物组以促进健康提供了另一种潜在方式。噬菌体是高度选择性的病毒,感染并杀死特定种类的细菌。噬菌体已被用于治疗对抗生素有抗药性的细菌引起的严重感染。鉴于噬菌体可以改变小鼠的肠道微生物组,研究人员正在研究它们是否可用于消除与不健康衰老相关的肠道细菌。
衰老是一个可以带来许多回报的自然过程。培养健康的微生物组可以帮助人们更充分地享受他们的黄金岁月。
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