科学家发现微生物转移逆转了受损肠道组织中的生物年龄衰退
科学家们成功通过利用一个隐藏的内部生态系统，重新编程了衰老过程，触发了一种物理转变，有效将身体恢复到巅峰状态。
© 衰老的肠道在一次微生物重置后看起来年轻了数岁。图片来源：Sebastian Kaulitzki/Science Photo Library
哺乳动物肠道内壁是身体中最活跃的组织之一，每几天就会完全更新一次，以维持抵御病原体的屏障，同时吸收必需营养素。这种无休止的更新循环依赖于一组必须高度精确运作的特殊细胞。随着生物体衰老，这一再生过程会减慢，导致肠壁变薄，从损伤或炎症中恢复的能力下降。
研究人员长期以来一直在寻找导致这种生物衰退的具体触发因素。虽然内部遗传因素有一定作用，但注意力已转向消化道中数万亿的微生物。这些微生物不断产生化学信号，与宿主组织相互作用。ScienceAlert报道的证据表明，这个内部生态系统的组成是肠道如何衰老的主要驱动因素。
最近涉及粪便微生物群移植（FMT）的实验为这种关系提供了更清晰的图景。通过将年轻供体的微生物环境转移到老年受体内，科学家们观察到消化系统中与年龄相关的衰退发生了物理逆转。结果表明，肠道的健康状况并非由动物年龄固定，而是受结肠中特定细菌的影响。
绘制微生物变化图
2025年发表在《Stem Cell Reports》期刊上的一项研究详细介绍了研究人员如何利用FMT研究小鼠的衰老过程。该团队包括辛辛那提大学的科学家，比较了年轻小鼠（约2至3个月大）和老年小鼠（约20个月大）的肠道健康。他们发现两组小鼠的微生物特征截然不同，老年小鼠表现出多样性丧失和炎症标志物增加。
当研究人员将年轻小鼠的肠道微生物群引入老年小鼠体内时，他们观察到肠道物理结构的变化。根据PRNewswire的报道，老年小鼠开始形成更深的隐窝和更长的绒毛——这些指状突起增加了营养吸收的表面积。这种结构变化表明组织正在恢复到年轻动物典型的快速更新状态。
研究人员发现，年轻的微生物群恢复了老年肠道的健康状态。这种恢复不仅仅是细菌类型的改变，而是宿主自身细胞行为的变化。接受年轻微生物治疗的老年小鼠，与细胞衰老和慢性炎症相关的基因表达减少。
振兴干细胞池
这种转变的核心在于肠道干细胞（ISCs）。这些细胞位于肠道隐窝基部，负责生成上皮组织中的所有其他细胞类型。在老年动物中，这些干细胞通常进入休眠状态或失去有效分裂的能力。研究表明，年轻微生物的存在刺激了这些干细胞恢复活跃分裂。
年轻和老年小鼠之间的粪便微生物转移逆转了衰老肠道的标志。图片来源：Microbiome
这种刺激似乎是由代谢物介导的——这些是细菌在消化过程中产生的化学副产品。这些小分子，如吲哚类和短链脂肪酸（如丁酸），充当信号物质。它们穿过粘液屏障，与干细胞上的受体结合，提供再生信号。在老年小鼠中，这些信号分子在引入年轻移植之前基本不存在。
数据显示，移植改善了肠道屏障的完整性。屏障减弱会使细菌和毒素渗入血液，引发全身炎症。通过恢复干细胞功能，FMT帮助封闭了这些缺口，降低了小鼠体内的炎症负荷。这建立在之前《Stem Cell Reports》关于微生物环境与干细胞寿命相互作用的研究结果之上。
特定细菌的影响
一种特定微生物——阿克曼菌（Akkermansia muciniphila）——已成为这些发现的核心角色。这种细菌生活在肠道粘液层中，已知能促进健康组织维持。维基百科指出，这种微生物的水平会随着哺乳动物衰老而下降，这种下降与肠道稳态的破坏相关。
在实验中，年轻小鼠供体含有高浓度的这种特定细菌。当这些微生物被引入老年受体内时，它们帮助稳定了干细胞的环境。这种微生物的独特之处在于它以肠道产生的粘液为食，从而刺激肠道产生更多粘液，形成一个保护衬里免受环境损害的反馈循环。
研究人员还指出，移植的益处与吲哚-3-醛的产生有关，这是一种激活组织修复特定通路的代谢物。发表在《美国国家科学院院刊》上的研究此前探索了这些化学通路如何调节免疫系统。老年小鼠在接受FMT后，这些保护性化学物质出现了可测量的增加，表明肠道-大脑轴的化学修复。
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