科学家发现肠道细菌与身体自我修复能力衰退之间存在"直接"联系,揭示了身体机能下降的关键驱动因素。新研究表明,肠道内细菌群落与细胞衰老程度密切相关,维持健康的肠道微生物组对个人健康具有重大影响。
肠道微生物组是由数万亿微生物(包括有益菌和有害菌)组成的复杂生态系统,作为人体健康的核心调节器,影响着免疫功能、新陈代谢乃至情绪等各个方面。德国和美国的研究人员现已确定微生物平衡与组织健康之间的关键机制。他们的研究显示,负责持续重建肠道内壁的肠道干细胞随着年龄增长活性降低,导致细胞退化及肠道屏障功能减弱。
这种与年龄相关的衰退与肠道微生物组微妙平衡的显著紊乱同时发生,而该紊乱 increasingly 与慢性疾病及结肠癌发病率上升相关联。当有益菌和有害菌之间的平衡发生变化时,微生物与干细胞之间的通信机制便会崩溃。这种退化被认为会引发全身性炎症级联反应,这是年龄相关衰退的主要驱动因素。该发现为蓬勃发展的肠道健康趋势提供了科学依据,表明微生物组的作用远不止辅助消化——它似乎直接调控组织修复和细胞衰老过程。
为确定肠道细菌与细胞层面衰老的关联,研究人员设计了一系列实验,主要使用小鼠作为模型。他们首先确认年轻小鼠和老年小鼠的肠道微生物组存在显著差异。随后为验证因果关系,他们实施了微生物组移植:给老年小鼠使用抗生素清除现有肠道细菌,再通过粪便微生物移植(FMT)过程,用年轻供体小鼠的肠道微生物重新定植其系统;同时反向操作,将老年供体微生物组移植给年轻小鼠。为测量影响,研究人员追踪了两个关键指标:首先分析肠道干细胞及其邻近的"护理"细胞(称为潘氏细胞)的基因活性,重点关注关键的再生信号Wnt通路;其次运用多种高科技方法直接测量肠道内壁再生能力,包括追踪新生细胞沿数百万微小指状突起(即绒毛)向上迁移的过程——这是内壁更新速度的直接指标。
在最后的定向实验中,研究人员分离出一种随年龄增长而增多的特定细菌——阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila),并将其喂食小鼠以观察其对干细胞功能的特定影响。结果显示,老化肠道细菌加速肠道衰老,而年轻细菌则能逆转这一过程。当科学家将年轻小鼠的肠道细菌移植给老年小鼠后,关键的Wnt信号通路活性得到恢复,老年小鼠的肠道开始像年轻时一样自我修复,其肠道修复细胞活性增强,组织再生能力提升。与此同时,将"老化"微生物组移植给年轻小鼠仅轻微降低其干细胞功能,表明年轻肠道环境对衰退更具抵抗力。研究还发现阿克曼氏菌在老年小鼠肠道中自然增加;当直接喂食该菌给老年小鼠时,它进一步抑制Wnt通路并削弱干细胞再生能力。
发表在《干细胞报告》期刊上的这项研究最重大发现是:肠道自我修复能力衰退并非不可逆的衰老症状。通过引入更年轻的细菌群落改变微生物组,可使老化干细胞功能完全恢复至健康状态。因此肠道微生物组是衰老过程的核心调节器,有助于组织更新,这也为干预延缓年龄相关退行性变化提供了潜在靶点。
健康行业已积极接纳对这类干预措施重要性的日益认知,包括服用益生菌和益生元补充剂、食用发酵食品、高纤维饮食以及人类粪便微生物组移植。最新研究表明,肠道微生物组失衡不仅影响健康和细胞衰老,还关系到慢性疾病的发作。它是年龄相关健康问题的关键驱动因素,干预措施不能仅限于添加有益细菌,可能需要从根本上将整个微生物群落重置为更年轻的状态。
益生菌是美国最畅销的补充剂之一,营销宣称其益处涵盖改善消化、皮肤健康乃至体重管理。数百万美国人每月花费高达60美元购买这些补充剂,希望支持肠道健康和整体 wellness。益生菌由设计用于补充和平衡消化系统天然微生物组的活菌或酵母组成。其普及率随公众对肠道健康意识提升而激增,尤其在TikTok等平台上的健康影响者推动下,肠道健康内容已触达数百万用户。尽管其实际效果尚存争议,但日益增长的流行度已促使更多研究聚焦于益生菌与认知及心理健康之间的关联。部分研究已显示特定益生菌菌株与焦虑抑郁症状减轻、情绪调节改善甚至记忆和注意力等认知功能的细微提升存在潜在联系。
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