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Immunity:肠道菌群失衡或关乎寿命!

北极蚊子 2018-11-27 14:22

近几年,肠道菌群逐渐成为生物基础研究的“明星”,先是发现人类肠道菌群的菌群构成与人体自身的免疫状态相关,后又将这种免疫状态与其他常见疾病联系在了一起,研究人员相继发现肠道菌群与阿尔茨海默症、糖尿病、非酒精性脂肪肝以及各类肿瘤之间的微妙联系

最近,来自全球健康研究所的 Igor Iatsenko 教授及其研究团队通过果蝇模型研究发现肠道菌群的状态真的可以影响其自身的寿命长短,这项研究发表于 11 月 13 日的 Immunity 杂志。

(图源: Immunity)

很多年前,研究人员就已经发现动物肠道内的不同细菌菌落对身体各项功能有显著影响,尤其是对免疫系统。虽然,肠道内的细菌与宿主保持共生关系,且几乎所有菌群均存活在处于稳态的肠道当中。但当肠道的稳定状态被打乱时,这些菌群数量则会变多或变少,进而与从宿主产生“共生失调”,这种“共生失调”状态就会导致宿主机体出现各种各样的问题,少则引起身体不适,情况严重则引起肿瘤、老年痴呆等疾病

来自 EPFL 全球卫生研究所 Bruno Lemaitre 实验室的 Igor Iatsenko 教授发现了免疫系统的问题可能会导致共生失调的出现,从而促使年龄相关性疾病的发生。

图丨果蝇模型的对比实验(来源:Microbiota-Derived Lactate Activates Production of Reactive OxygenSpecies by the Intestinal NADPH Oxidase Nox and Shortens Drosophila Lifespan)

Igor Iatsenko 教授的团队使用了果蝇(Drosophilamelanogaster)模型来研究肠道菌群与寿命长短的相关性,这是因为果蝇的寿命较短且易于预测,更加有利于研究者观测。

为了探究肠道菌群和免疫系统之间的相互作用,他们将目光锁定在一种称为肽聚糖识别蛋白 SD(PGRP-SD)的受体蛋白上。2016 年,Igor Iatsenko 教授发现 PGRP-SD 能够识别果蝇体内的外来细菌病原体,并启动果蝇自身的免疫系统对这些病原体进行查杀。

图丨PGRP-SD 肠道内的表达(来源:Microbiota-Derived Lactate Activates Production of Reactive Oxygen Speciesby the Intestinal NADPH Oxidase Nox and Shortens Drosophila Lifespan)

在此次研究中,该研究团队的研究者们敲除了果蝇的 PGRP-SD 基因,从而导致这些被果蝇无法再识别外来病原体,呈现一种免疫破坏的状态。事实证明,敲除 PGRP-SD 基因的果蝇寿命比正常果蝇更短。

当研究人员再次对这些已被基因敲除的果蝇进行检测时,他们发现这些果蝇肠道内的 Lactobacillus plantarum 的数量异常增高。在对这种细菌进行更为深入的研究后,科学家们发现这种细菌可以产生过量的乳酸,而过量的乳酸则会引发了活性氧的产生,这会导致细胞的损伤和组织的老化。相比之下,当研究者增加 PGRP-SD 的表达时,他们发现它可以防止共生失调的出现,并延长果蝇的寿命。

图丨PGRP-SD 基因敲除果蝇寿命明显缩短(来源:Microbiota-Derived Lactate Activates Production of Reactive OxygenSpecies by the Intestinal NADPH Oxidase Nox and Shortens Drosophila Lifespan)

虽然在哺乳动物身上这种作用还有待明确,但肠道菌群与老年痴呆、心脏病、糖尿病等疾病的关系已经被实锤,因此,养成良好的生活习惯,保持健康的肠道菌群稳态才是真正的“养生之道”。

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