若何返老还童，逆转年夜脑苍老？肠道菌群和年夜脑的巧妙联系关系又双叒叕添加了

起源：丁香学术 2021-08-12 12:19

近年来，肠道微生物群越来越被以为是宿主免疫和年夜脑安康的紧张调理因子。苍老进程会招致微生物群产生微小变动，这与老年人群的安康状况欠安和衰弱无关。此前研讨标明，苍老会触发代谢和免疫反馈的变动，进一步招致年夜脑功效和行动的错乱，此中包含海马体相关认知行动的侵害。值得注意的是，植物模子曾经提醒微生物群在调理宿主肠道苍老相关生物标记物方面具备一定

近年来，肠道微生物群越来越被以为是宿主免疫和年夜脑安康的紧张调理因子。苍老进程会招致微生物群产生微小变动，这与老年人群的安康状况欠安和衰弱无关。

此前研讨标明，苍老会触发代谢和免疫反馈的变动，进一步招致年夜脑功效和行动的错乱，此中包含海马体相关认知行动的侵害。值得注意的是，植物模子曾经提醒微生物群在调理宿主肠道苍老相关方面具备一定的作用。

然而，对于肠道微生物群在苍老进程中对年夜脑安康和神经免疫的机制今朝相识仍旧无限。此外，通过未来自年青供体的微生物群转移至老年受体体内是否可以复原后者苍老相关的毁伤也是完整未知的。

针对上述成绩，来自爱尔兰科克年夜学的 John F. Cryan 课题组进行了深化研讨，其相关研讨成果 Microbiota from young mice counteracts selective age-associated behavioral deficits 在线颁发在 Nature Aging 杂志上。

研讨内容

1. 年青供体粪便移植缓解老年小鼠苍老相关认知阻碍

为了确定来自年青小鼠的粪便微生物群是否可以改善苍老惹起的神经认知和免疫阻碍，作者起首从年青小鼠（3-4 个月）体内搜集粪便微生物群并将其移植到老年小鼠（19-20 个月）体内。作为对照，另一组老年小鼠则承受了来自老年小鼠供体的粪便微生物群。

研讨发现，粪便移植后分歧处置受体小鼠呈现了与苍老相关的表型差别，此中包含微生物种群的组成、免疫旌旗灯号、海马体神经发育、海马体代谢组学变动和转录组学变动，以及小鼠行动变动等。总体而言，移植年青小鼠供体粪便菌群的老年小鼠显示出苍老相关表型的削弱，象征着其对老年受体发生了无益影响。

进一步，作者发现：移植年青供体的微生物群逆转了与苍老相关的外周和年夜脑免疫差别，以及影响了老年受体小鼠的海马体代谢组和转录组。此外，移植年青供体粪便菌群后，老年小鼠的年龄相关认知阻碍也获得了加重。上述成果标明，微生物群移植能够是匆匆进老年安康的潜在方案。

2. 粪便移植后肠道菌群的变动趋向

为了研讨苍老对粪便微生物群的影响，作者使用 16S rRNA 扩增子测序阐发了年青和老年小鼠的基线粪便微生物群，同时在粪便移植 4 周后从新评价了构成和多样性，以探求粪便移植对受体肠道微生物组的影响。

研讨发现，各组之间添加或削减的肠道微生物分类群数目没有差别。在粪便移植之前，作者发现年青和老年小鼠在肠道微生物 β 多样性方面存在显明差别。然而，在粪便移植之后，β 多样性的差别不再显着。

进一步研讨发现，粪便移植后受体小鼠肠道菌群中 20 个属产生了显着变动，包含肠球菌（Enterococcus）在内的某些属在老年小鼠中产生了改动，与年青小鼠品貌变得类似。

3. 粪便移植影响苍老进程中宿主外周及年夜脑海马体免疫反馈

肠道微生物群是宿主免疫的症结调理剂，尤其是在苍老进程中。此外，免疫体系影响海马相关的认知行动。是以，免疫体系能够参加了肠道微生物群改动对苍老进程中年夜脑的潜在影响。

为了确定年青供体的粪便移植是否可以改善苍老惹起的免疫变动，研讨职员对肠系膜淋趋承（MLN）和轮回体系中的后天免疫和顺应性免疫反馈进行了表征。

研讨发现：苍老进程随同着 MLN 中晚期激活的 CD8+ T 细胞的年夜量添加，而这一征象会被年青供体小鼠粪便移植所逆转。相比之下，影象 CD8+ T 细胞（CD44hi）不受影响。

此外，与移植老年供体粪便组相比，移植年青小鼠粪便的受体老年小鼠体内与 CD8+ T 细胞活化慎密相关，并对微生物组变动敏感的 CD103+ 树突细胞有所削减；MLN 中 F4/80+ 巨噬细胞的比例降低，而 Ly6chi 单核细胞中 CD11b 的表白则获得了复原。

虽然苍老进程对轮回体系中后天免疫和顺应性免疫有很强的影响，但粪便移植可能无效缓解 Ly6G+ 中性粒细胞中 CD11b 表白的回升，而且可能克制苍老引发的外周白细胞介素 (IL)-10 的升高。

然而，粪便移植并没有逆转苍老惹起的 IFN-γ 和 IL-5 的削减。这标明粪便移植可能选择性地调理老年小鼠的外周以及 MLN 免疫反馈。

鉴于肠道微生物群、神经炎症进程和年夜脑可塑性之间的关系，作者对海马体中的小胶质细胞进行了察看。小胶质细胞关于调理认知的细胞、支持神经可塑性和相应各类旌旗灯号（包含细胞因子在内）至关紧张。在神经退行性疾病中，活化小胶质细胞数目较多，而上述表型可能在移植年青小鼠粪便之后获得显明逆转。

除了参加年夜脑免疫反馈外，小胶质细胞还调理海马神经产生进程，这关于培训和影象而言非常紧张。尽管小胶质细胞的调理功效在宿主苍老进程中遭到障碍，但肠道微生物移植可能无效改动海马神经产生进程，从而抢救与年龄相关的神经认知中止征象。

4. 肠道微生物移植对老年小鼠海马体代谢组学变动的影响

鉴于年夜脑中与苍老相关的变动以及肠道微生物群对海马体功效的影响，作者进一步查看了粪便菌群移植是否从新塑造了受体小鼠年夜脑海马体代谢组谱系特征。

医药网新闻