小鼠实验揭示节食与长寿的秘密,肠道菌群被改变是关键

生物医学
小鼠实验揭示节食与长寿的秘密,肠道菌群被改变是关键
麻省理工科技评论 2018年9月7日

2018年9月7日

如何延长人类寿命一直是各国科学家研究重点,作为 21 世纪最难攻克的科研研究方向,科研工作者从不同角度想尽各种办法去研究延长寿命的“秘籍”。
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如何延长人类寿命一直是各国科学家研究重点,作为 21 世纪最难攻克的科研研究方向,科研工作者从不同角度想尽各种办法去研究延长寿命的“秘籍”。

如何延长人类寿命一直是各国科学家研究重点,作为 21 世纪最难攻克的科研研究方向,科研工作者从不同角度想尽各种办法去研究延长寿命的“秘籍”。从 16 年诺奖级发现——自噬阐明了间歇性进食延长寿命的机制,到如今基因疗法的应用,虽然成果众多,但实际实施难度十分巨大。

早在数年前,科学家就发现有效节食可以显著延长小鼠寿命,为探其其中的奥秘,瑞士日内瓦大学的 Mirko Trajkovski 研究团队对这一现象展开了深入研究。其研究结果发现,节食竟然可以通过改变小鼠的肠道菌群构成进而达到延长其寿命的作用。该团队最新的研究成果发表于最近的《Cell Metabolism》杂志。

人体肠道菌群由数以万计的细菌构成,细菌种类也十分复杂。但一般情况下,细菌的数量和种类维持动态平衡状态,一旦这种平衡被打破,肠道菌群失调便可诱发人体不同组织器官的疾病。近几年肠道菌群的研究成为各国实验室的研究重点,现已明确肠道菌群失调与心血管疾病、自身免疫疾病甚至肿瘤均存在千丝万缕的关系。因此,古人云“病从口入”并非没有道理。

Mirko Trajkovski 的研究团队首先从节食延长寿命的现象入手,他们设计了几个十分巧妙的实验。首先,他们对小鼠进行了为期 30 天的饮食控制,再通过检测其 16S 核糖体进而评估其肠道菌群的变化。他们惊奇的发现,在经过 30 天的饮食控制后,小鼠肠道内的乳酸杆菌(Lactobacillaceae)、丹毒丝菌(Erysipelotichaceae)和厚壁菌(Firmicutes)发生了明显变化,前两者的数量明显上升,而厚壁菌的数量明显下降。观察到这一现象后,Mirko Trajkovski 对肠道菌群改变如何延长寿命产生了很大的疑问。

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接着,他率领其研究团队设计并实施了第二个巧妙实验,首先他们再次对 A 组小鼠进行饮食控制,30 天后将这些小鼠的肠道菌群移植到 B 组无菌小鼠体内,一段时间后,他们惊奇地发现在正常饮食的条件下,B 组小鼠也出现了低热量进食种种益处。观察这些小鼠,他们发现这些小鼠体内米色脂肪组织明显增多——这种组织有助于进一步燃烧脂肪。

这难道不是胖子们的“福音”吗?!不需要节食,不需要运动,大口大口吃肉还能瘦。

胖子们的这种愿望,恐怕目前很难实现,首先你需要克服心理上的障碍——从节食者肠道内提取菌群,再移植入体内,有种“吃翔”的感觉?另外,临床上实施肠道菌群移植还没有明确且规范的操作指南。

了解到人们的延长寿命的强烈愿望,Mirko Trajkovski 从另一个角度出发,率领其团队设计了第三个巧妙实验。不能“吃翔”,探究肠道菌是如何延长寿命的机制不就可以开发靶向药物了?首先,他们明确了这些菌群的改变可以大大降低肠道内有毒物质——脂多糖的含量。一旦恢复脂多糖的水平,低热量饮食带来的种种益处也随着消失殆尽。

那又是什么调节这种毒性物质呢?经过该研究团队的研究,他们发现脂多糖主要是作用于一种名为 TLR4 的受体激活免疫系统。他们利用基因敲除技术敲除小鼠体内的 TLR4 编码基因,使基因敲除小鼠“容光焕发”。

那么未来临床直接抑制 TLR4 的表达可能将使人们不需节食就能享受这种延长寿命的“福利”。当然,此类药物一旦诞生最大获益者将是那些为减肥苦恼的胖子和爱美女性朋友们。

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