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哲學家的凳子:年輕小鼠的腸道微生物可以抵消與年齡相關的認知缺陷

哲學家的凳子:年輕小鼠的腸道微生物可以抵消與年齡相關的認知缺陷

我們腸道中的微生物群是免疫和大腦健康的重要調節因子。 但年齡大大改變了忙碌、多樣化的腸道微生物群,導致老年族群健康惡化和虛弱。 然而,我們對腸道中數萬億微生物如何在衰老過程中影響大腦健康和免疫力以及是否可以操縱這個胃腸道大都市的微生物來改善健康和壽命知之甚少。

科克大學學院 apc microbiome ireland 的研究推出了一種新方法,透過這些腸道微生物來逆轉與老化相關的大腦和認知功能退化。 研究表明 移植含有腸道微生物的幼鼠糞便可逆轉大腦免疫和認知行為與老化相關的變化。 是的,你沒看錯:青春之泉、長生不老藥、點金石,或任何可以在糞便中找到的賦予永恆青春的藥劑的名稱……嗯,有點像。 這些成果發表在國際著名期刊上 自然老化,揭示微生物組可能是促進健康老化的合適治療標靶。

資深作者約翰‧克萊恩教授 」 ,「 APC 和國際上其他團體先前發表的研究表明,腸道微生物組在衰老和衰老過程中發揮關鍵作用。 這項新研究可能會改變遊戲規則,因為我們已經確定可以利用微生物組來逆轉與年齡相關的大腦退化。 我們也看到了學習能力和認知功能提高的證據」。

年輕的糞便移植物抵消了與老化相關的行為變化

年輕的糞便移植物抵消了與老化相關的行為變化

這項研究由共同第一作者 marcus boehme 博士和博士領導。 學生凱瑟琳·e·古澤塔(katherine e. guzzetta)和托馬斯·巴斯蒂亞安森(thomaz bastiaansen)研究了移植年輕小鼠的糞便(腸道微生物的容器)是否可以改善衰老引起的大腦健康和功能損傷。 為此,boehme 和同事收集了幼年小鼠(3-4 個月)的糞便,並將其移植到老年小鼠(19-20 個月)體內。糞便,以控制移植過程中處理的影響。 為了進行與老化相關的比較,幼鼠接受了相同的年輕糞便微生物移植混合物。

作為基線,apc microbiome ireland 研究人員確定,微生物群和免疫力存在差異,與小鼠的年齡有關。 當他們將年輕小鼠的糞便移植到老年小鼠時,他們發現與微生物組和免疫相關的特徵發生了逆轉。 例如,老年小鼠微生物組的組成和多樣性,以及透過年輕小鼠的糞便移植而恢復活力的大腦和周邊免疫細胞特徵。 

更重要的是,從年輕小鼠到老年小鼠的糞便微生物群移植對海馬體(與學習和記憶相關的大腦區域)產生了多種影響,包括腦細胞的生成(神經發生)和行為。 為了剖析糞便移植對海馬體相關行為的影響,boehme 和同事評估了短期工作記憶和短期辨識記憶。

他們發現,年輕捐贈者的糞便微生物移植可以挽救與老化相關的識別新物體和解決迷宮能力的缺陷。 此外,在社交互動測試中,接受老年糞便微生物群移植的老年小鼠與接受年輕糞便微生物群移植的年輕小鼠相比,在室內與社會夥伴待在一起的時間明顯較少。

此外,雖然 boehme 和同事沒有觀察到年齡對焦慮樣行為的影響,但年輕的糞便微生物移植仍然顯著改善了與焦慮相關的行為。 這可能表明年輕糞便微生物群移植對老年宿主具有潛在的緩解焦慮的治療作用。 總體而言,這些數據表明年輕糞便微生物群移植可以挽救老化引起的行為損傷的特定方面。

他們發現,年輕捐贈者的糞便微生物移植可以挽救與老化相關的識別新物體和解決迷宮能力的缺陷。

微生物組可能是促進健康老化的合適治療標靶

Apc主任保羅羅斯教授 指出 Cryan 教授及其同事的這項研究進一步證明了腸道微生物組在健康的許多方面的重要性,特別是在大腦-腸軸上,大腦功能可以受到積極影響。 這項研究為未來將調節腸道微生物群作為影響大腦健康的治療目標開闢了可能性。

「這幾乎就像......我們可以按下老化過程的倒帶按鈕,」 領導這項新研究的科克大學神經科學家約翰‧克萊恩 (john cryan)。 儘管非常令人興奮,克萊恩 注意事項 「現在還處於早期階段,需要做更多的工作來了解如何將這些發現轉化為人類。”

理想情況下,為了將這些發現轉化為人類,科學家將篩選無數的腸道微生物,將名單縮減為少數可以透過衛生補充劑而不是陌生人的臭糞便樣本給予人類的罪魁禍首。

參考:

Boehme, M.、Guzzetta, KE、Bastiaanssen、TFS 等人。 年輕小鼠的微生物群可以抵消與年齡相關的選擇性行為缺陷。 自然老化 1, 666–676 (2021)。 https://doi.org/10.1038/s43587-021-00093-9



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