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长寿的秘诀在肠道和肠道微生物,益生菌或许就有用

浏览: 发布日期:2019-08-02

长寿的秘诀在肠道和肠道微生物,益生菌或许就有用
 
衰老和慢性疾病的发生是一个多因素的过程,涉及代谢、炎症、氧化应激和线粒体动力学的累积效应。越来越多的研究表明,肠道菌群的变化与衰老相关的表型有关,而益生菌在治疗慢性疾病方面表现出巨大的潜力。
 
肠道菌群是生活在胃肠道中的细菌、真菌和其它微生物所组成的复杂生态系统,它对宿主具有许多健康益处,包括消化吸收、各种维生素的合成、胃肠运动、抗炎症、抗氧化和能量调节等等。老年人群的肠道菌群组成会发生明显的变化,这可能导致身体衰弱、疾病发生以及衰老。
 
以前,人们认为寿命延长与慢性疾病是相辅相成的;然而,最近人们发现,具有延长寿命的突变的生物体也可以延缓衰老相关疾病的发生,这表明衰老和慢性疾病的发生机制是错综复杂的。促进长寿的方法也可以用来预防慢性疾病,反之亦然。
 
关于衰老的理论很多,但是没有一个理论能够完全解释衰老过程。衰老很可能是由于遗传、表观遗传和随机环境事件随着时间的推移导致损害累积所造成的。代谢途径、神经内分泌调节、免疫衰老和氧化应激积累都可以解释各种衰老假说。在模式生物中,增加寿命最可靠的以及通过实验验证的方法就是热量限制,这表明胃肠道中的营养吸收对长寿的重要性。
 
肠道菌群组成与健康衰老有关,富含益生菌和益生元的饮食有助于预防衰老相关的慢性疾病。由于疾病表现、药物、饮食和环境暴露的差异,衰老个体的肠道菌群变化也具有高度的个体差异性。一般来说,衰老个体的硬壁菌门细菌数量下降,拟杆菌门细菌数量增加,双歧杆菌属细菌数量减少,促炎症变形菌门细菌数量升高,并伴随着菌群总体多样性的下降,而这与各种健康风险和身体衰弱有关。
 
果蝇的肠道菌群随着年龄的增长而发生显著变化,表现为致病性的γ-变形菌和肠球菌的不成比例的上升,这导致果蝇表现出衰老相关的免疫衰老和肠道屏障功能紊乱的积累。这些变化与在老年人群中观察到的衰老相关的变化是类似的。果蝇的这种类似于哺乳动物的生命延续机制也使得果蝇成为研究益生菌疗法对寿命和衰老的影响的良好模型。
 
近日,来自加拿大麦吉尔大学的科学家们分别发表在《Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology》和《Scientific Reports》杂志上的两项研究中,研究人员发现一种由三种益生菌和一种名为Triphala的草药补充剂组成的合生元制剂,可能能够帮助延缓果蝇衰老。
 
研究所使用的三种益生菌为植物乳杆菌、发酵乳杆菌和婴儿双歧杆菌;而研究所使用的草药补充剂三果宝(Triphala)是一种传统的印度草药配方,它是由印度醋栗(amalaki)、毗黎勒(bibhitaki)和诃梨勒(haritaki)三种植物的果实配制而成的,它们都是印度传统医学韦达养生学中常用的药用植物。三果宝常被用来治疗消化不良和便秘,它对于改善消化道的动力也有一定的作用。
 
研究人员长期以来一直对印度传统医学中的天然产品及其对神经退行性疾病的影响非常感兴趣,他们将三果宝与益生菌结合在一起使用希望看看它们合用时的生理效益是否比它们单独使用时要更有效。
 
首先,研究人员发现在果蝇和一种模拟人体胃肠道的模型中,三果宝可以促进有益细菌的生长,同时抑制致病细菌的生长,在果蝇中也没有表现出任何毒副作用,具有很好的益生元特性。益生菌与三果宝联用可以促进老龄果蝇的肠道菌群发生有益变化,其引发的生物效应比它们单独使用时要好得多。
 
同时,研究人员发现由益生菌和三果宝组成的这种合生元制剂能够使果蝇的寿命延长60%,保护它们免于各种衰老相关的慢性疾病。当研究人员给果蝇饲喂这种合生元制剂时,果蝇寿命可长达66天,比不饲喂这种合生元制剂的果蝇寿命延长26天。这种合生元制剂不仅可以通过控制胰岛素抵抗和能量调节途径缓解代谢压力,还可以改善炎症、氧化应激水平的升高以及线粒体复合物完整性的丧失。
 
这一发现也可以通过“肠脑轴”来解释。肠脑轴是胃肠道微生物群与大脑之间的双向交流系统,包括来自细菌细胞的各种代谢、免疫、内分泌和神经信号以及细菌代谢产物。在过去几年中,研究表明肠脑轴参与神经病理学的改变,与肠易激综合征、神经退行性病变甚至抑郁症等一系列疾病相关。肠道微生物也可以通过肠脑轴来治疗干预衰老相关的疾病。例如,一些益生菌在治疗神经退行性疾病症状方面表现出有益作用。短乳杆菌(Lactobacillus brevis)可以减少老龄小鼠中衰老相关的结肠炎、记忆损伤和NF-κB的活化;发酵乳杆菌MTCC 5898(L. fermentum)可以提高老龄小鼠的免疫力、抗氧化防御和减少大肠杆菌的数量;乳双歧杆菌(B. lactis)可以降低低度炎症水平并促进小鼠长寿。益生菌补充剂也可以通过刺激先天免疫反应和减少氧化应激来促进线虫的长寿。另一项研究中,从百岁老人的粪便样品中分离出的唾液乳杆菌(L. salivarius)可以热量限制的方式使线虫的寿命延长11.9%。然而,很少有研究成功地设计了一种肠道微生物调节疗法具有如同本研究中所使用的合生元制剂一样作用广泛和有效。
 
随着年龄的增长,身体应对环境压力的能力变得越来越低,导致大量生理平衡的破坏,包括炎症、氧化应激、代谢功能紊乱和线粒体损伤。我们不可能通过单一的治疗或饮食解决方案来治疗日益增多的衰老相关的慢性疾病;然而,通过使用益生菌和益生元补充剂维持健康的肠道菌群可通过同时影响衰老的几乎所有主要触发因素来延缓慢性疾病的发生并促进长寿。当然,益生菌与三果宝组成的合生元制剂对人类的影响可能不会像果蝇中发现的这么大,但是结果肯定表明,补充这种合生元制剂会促进健康长寿。肠道菌群对几乎所有关键的衰老风险因素的作用,使其成为对抗神经退行性病变、糖尿病、肥胖症、心血管疾病和其它衰老相关的慢性疾病的强有力的工具。补充一些特定的合生元制剂或许就能促进健康长寿。