科学家们指出,热浪对老年人危险的新原因已浮出水面。(© New Africa - stock.adobe.com)
科学家警告:炎热天气可能使老年人更易受食肉微生物侵害
简要概述
- 热浪和老龄化结合会严重削弱免疫系统,使老年人更容易受到诸如创伤弧菌等危险感染的威胁。
- 极端高温破坏了肠道微生物群,损害肠道屏障,增加全身炎症,甚至促进了抗生素耐药性细菌的生长。
- 靶向益生菌可能提供未来解决方案,因为重新引入某些有益细菌帮助部分恢复了热应激老化小鼠的免疫功能。
**加利福尼亚州欧文市——**在75岁时,熬过热浪通常意味着保持水分和凉爽。但加州大学欧文分校(UC Irvine)的新研究表明,老年人正面临一种更为隐蔽的威胁。极端高温悄然瓦解了他们身体对抗感染的能力,使得普通的细菌接触可能演变成危及生命的紧急情况。
科学家发现,老龄化与极端高温的结合改变了肠道细菌并削弱了免疫防御,使致命感染的风险显著增加。这些发现发表在《总体环境科学》(Science of the Total Environment)上,揭示了气候变化如何为老年人创造超出中暑的隐藏健康风险。
研究人员使用实验室小鼠作为测试对象,发现当老龄化与热应激结合时,动物对创伤弧菌(Vibrio vulnificus)的易感性显著增强,这种食肉细菌在变暖的沿海水域中变得越来越常见。相比年轻个体,老龄、热应激的小鼠表现出严重的肠道损伤、极高的炎症水平以及受损的免疫系统。
研究人员发现,热应激严重损害了肠道屏障,导致肠道细菌种群发生重大变化,增加了全身炎症,并促进了抗生素耐药基因的富集。简单来说,极端高温在最需要的时候破坏了身体的防御机制。
热浪可以损害免疫系统和肠道微生物组,尤其是老年人口。(Ketut Subiyanto摄自Pexels)
热浪在美国各地变得越来越频繁且强烈。自1979年以来,热浪频率增加了67%,持续时间延长了20%,从平均8天延长到12天,根据该研究显示。与此同时,美国人口正在迅速老龄化。到2040年,超过8000万美国人将年满65岁。这项研究表示,这两种趋势正在迎头相撞,可能会压垮医疗系统。
创伤弧菌在温暖的水中繁殖,并可通过开放伤口或受污染的海鲜引发危及生命的感染。疾病控制与预防中心(CDC)报告称,每年约有3000例弧菌感染病例,其中超过20%由创伤弧菌引起。这种海洋病原体具有高致死率,特别是对老年群体。
研究人员设计了一个实验,使用两组小鼠:年轻成年小鼠(12周龄)和老龄小鼠(24月龄)。两组均每天暴露于104°F(约40°C)、湿度60%的周期性热应激环境中三小时,持续两周。这些条件旨在模拟日益常见的热浪。
在热暴露后,科学家用创伤弧菌感染小鼠,并监测其24小时内的反应。他们还使用先进的基因测序分析肠道细菌和抗生素耐药基因的变化。
有益细菌急剧减少
热应激完全重组了肠道微生物组,即生活在我们肠道中的数万亿细菌,它们在免疫功能中发挥关键作用。在老龄小鼠中,热暴露导致有益细菌如Roseburia intestinalis 和 Bifidobacterium pseudolongum 的减少,而有害细菌如Enterococcus faecalis 则大量繁殖。
这种细菌失衡导致肠道屏障(肠道的保护墙)变得渗漏,使细菌毒素溢出到血液中。炎症标志物飙升,免疫细胞显示出早衰迹象,失去了有效对抗感染的能力。
年轻小鼠也经历了一些这些影响,但远不如老龄小鼠严重。老龄小鼠表现出更严重的肠道屏障破坏和显著更高的炎症反应。
抗生素耐药性
热应激还促进了肠道中抗生素耐药性细菌的生长。研究人员发现携带抗四环素基因的细菌急剧增加,这是CDC推荐用于治疗创伤弧菌感染的抗生素。这表明,暴露于热浪中的老年人不仅可能病情加重,而且更难用标准药物治疗。
尽管结果令人沮丧,但研究也指出了潜在的解决方案。当科学家耗尽老龄小鼠的肠道细菌并重新引入有益物种如Roseburia intestinalis 时,他们能够部分恢复免疫功能并减少加速免疫衰老的迹象。
这表明,专为老年人设计的益生菌治疗可以帮助减轻热暴露的一些危险影响。然而,研究人员指出,不同细菌种类的效果各不相同,突显了个性化方法的必要性。
极端高温可促进肠道中抗生素耐药性细菌的生长。(fizkes/Shutterstock)
虽然研究是在小鼠身上进行的,但它们的身体反应与人类非常相似。这些发现有助于解释为什么急诊室在热浪期间会看到严重感染的激增,以及为什么老年人在这些事件中始终表现得更差。
科学家还指出,气候变化的加速步伐与迅速老龄化的人口相结合,迫切需要针对肠道细菌的新治疗策略,以保护健康免受新兴环境和传染病威胁的影响。
气候变化和老龄化正在以我们才刚刚开始理解的方式相互放大影响。酷热的日子可能正在悄悄瓦解老年人的免疫系统,在下一次感染来临时将他们的肠道细菌变为敌人。
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