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天啦噜!肠道菌群竟会诱发机体衰老?

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机体中的共生细菌和宿主之前或许存在一种代谢相互作用,而且植物乳杆菌所产生的代谢产物—乳酸也会参与其中。

多年以来,科学家们一直在研究栖息于人类机体肠道中的不同细菌群落是如何对机体功能产生显著影响的,包括机体免疫系统等;肠道菌群有时被称为“共生菌”,其存在于所有生活在一定功能平衡下的动物机体中,当这种平衡被打破后就会诱发宿主机体出现共生失调(commensal dysbiosis)的表现,比如疾病或药物,这常常与一系列疾病有关,甚至会降低机体的寿命,尽管科学家们进行了大量研究,但目前他们仍然并不清楚肠道菌群是如何影响机体健康的。

近日,一项刊登在国际杂志Immunity上的研究报告中,来自瑞士洛桑联邦理工学院的科学家们通过研究阐明了免疫系统出现问题后如何诱发宿主机体发生共生失调,从而促进年龄相关疾病的发生。文章中,研究者对黑腹果蝇进行了相关研究,黑腹果蝇是一种常用来研究肠道菌群生物学特征的模式生物,研究人员想通过研究阐明肠道菌群和免疫系统之间的相互作用,他们重点对一种名为肽多糖识别蛋白SD(PGRP-SD)的受体蛋白进行研究,这种蛋白属于一类模式识别受体,2016年研究人员发现,PGRP-SD能够检测外源性细菌病原体,并刺激果蝇机体中的免疫系统抵御病原体的感染。

这项研究中,研究者关闭了PGRP-SD基因,随后制造出了免疫系统受到感染的果蝇模型,相比正常果蝇而言,这些果蝇的寿命缩短了,而且研究者还发现,这些果蝇机体中名为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)的肠道菌群的水平异常高。深入阐明其所带来的生物学效应后,科学家们发现,这些肠道菌群会产生过量的乳酸,随后诱发活性氧的产生,促进对细胞的损伤并诱发组织衰老;相比之下,当研究者增加果蝇机体中PGRP-SD的产生后,他们发现,PGRP-SD能够抑制共生失调的发生,甚至还会延长果蝇的寿命。

研究者Bruno Lemaitre说道,机体中的共生细菌和宿主之前或许存在一种代谢相互作用,而且植物乳杆菌所产生的代谢产物—乳酸也会参与其中,并被果蝇肠道所加工处理,而其所诱发的副作用就是活性氧的产生,其会促进上皮组织的损伤,研究者推测,类似的机制或许在哺乳动物的肠道组织中也存在。

最后研究者表示,本文研究中我们鉴别出了一种特殊的微生物群落成员及其代谢产物或会影响宿主机体的衰老过程;当然这样的例子还有很多,因此,在机体衰老过程中深入理解宿主-微生物群落之间的代谢互作关系,未来或有望帮助开发抵御年龄相关疾病发生的新型策略。

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