Nature子刊揭秘“年轻密码”粪菌移植逆转大脑衰老

　　素有“第二大脑”之称的肠道可谓身兼数职。肠道不仅是我们消化吸收的场所，还是人体最大的免疫器官，是机体黏膜免疫最主要的构成部分。同时，肠道还是人体微生物的大本营，超过80%的微生物聚集于此。

　　肠道菌群与我们的健康休戚相关。研究表明，肠道菌群失调往往会导致营养不良、肥胖、糖尿病等。而肠道还是合成神经递质的重要场所，可以合成血清素、γ-氨基丁酸、5 -羟色胺和多巴胺等，直接影响着我们的情绪和神经系统健康。近年来，肠道菌群越来越多地出现在阿尔茨海默症、帕金森病、抑郁症等疾病的研究中。

　　最近，科学家们发现了肠道菌群与大脑的又一奇妙关联。粪菌移植后的老年小鼠竟然“返老还童”了！8月9日，发表在Nature Aging上的一篇论文报道了这一研究成果。

　　研究者们把目光对准了“衰老”这一人类共同的敌人。以往的研究显示，肠道菌群发生变化是衰老的一个潜在标志。研究者猜想，如果能恢复肠道菌群的多样性，大脑老化的过程是否能得到逆转？

　　研究者选择用粪菌移植（FMT）的方法来调控肠道菌群。他们找来了两组小鼠，分为年轻组（3~4月龄）和老年组（19~20月龄）。在实验组中，他们将处理过的年轻小鼠粪便移植给老年小鼠，作为对照，也将老年小鼠的粪便移植给了其他老年小鼠。整个过程持续8周。

　　研究者最先注意到，实验组老年小鼠的肠道菌群成分开始发生变化，更为接近年轻小鼠。举例来说，在年轻小鼠中多见的肠道微生物肠球菌在实验组老年小鼠体内丰富起来。

　　主要成分分析显示，粪菌移植后小鼠的肠道菌群发生了变化

　　此前有研究认为，肠道菌群是宿主免疫的关键调节因子，在衰老过程中尤为重要。同时，免疫系统又会对海马体相关的认知行为产生影响。因此，免疫系统很可能是肠道菌群影响大脑衰老的重要推手。

　　怀着这个想法，研究者对小鼠的先天性免疫和适应性免疫反应进行了表征。他们发现，将年轻小鼠的粪菌移植给老年鼠后，老年鼠的外周和肠系膜淋巴结（MLN）免疫反应得到了选择性调节，有效缓解了衰老过程对两种免疫反应的影响，抑制了多种衰老相关细胞因子的表达。

　　与此同时，研究者还对粪菌移植前后海马体中的小胶质细胞进行了观察。小胶质细胞除了参与大脑的免疫反应外，还参与调节海马体神经的发生过程。海马体与机体的学习和记忆过程密切相关。不幸的是，这种调节功能会随着衰老过程逐渐衰退。让科学家惊奇的是，粪菌移植后，老年小鼠的小胶质细胞也回复到了年轻时的状态。

　　粪菌移植后海马体内小胶质细胞的状态发生逆转

　　不仅如此，粪菌移植后的老年小鼠在行为表现上也发生了巨大变化。在 Morris 水迷宫测试中，老年小鼠行为迟缓、学习障碍等症状明显减轻，在同类小鼠中脱颖而出。

　　老年小鼠的行为表现方面有巨大改善

　　无独有偶，7月29日发表在Nature上的一篇研究论文也揭示了肠道菌群手握“年轻密码”。科学家们研究了日本三种人群的肠道微生物，分别是百岁老人（年龄超过100岁）、年长者（85-89岁）和较年轻的人（21-55岁）。

　　他们发现，与年长者和较年轻的人相比，百岁老人的肠道微生物更丰富，且能通过新的生物合成途径产生独特的二级胆汁酸。特定的胆汁酸可以降低感染的风险，并维持肠道健康。肠道菌群的多样性很有可能就是百岁老人健康长寿的秘密所在。

　　肠道菌群的作用可能超出我们的想象。在抗衰老方面，该研究还处于早期阶段。期待随着研究的深入，肠道菌群能对公共健康作出更广泛的贡献。

　　参考资料：

　　[1] Marcus Boehme et al. Microbiota from young mice counteractsselective age-associated behavioral deficits. Nature Aging. (2021)

　　[2] Rachel Fritts. New poo, new you? Fecal transplants reverse signs ofbrain aging in mice. Science. (2021)

　　[3] Yuko Sato et al. Novel bile acid biosynthetic pathways are enrichedin the microbiome of centenarians. Nature. (2021)