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Nature子刊:肠道微生物组居然可以预测衰老和长寿了?!

肠道菌群是人体不可分割的组成部分,但其在人类衰老过程中的重要性尚不清楚。ISB的研究人员和他们的合作者最近在肠道微生物群中发现了不同的特征,这些特征与健康或不健康的衰老轨迹有关,从而可以预测老年人的生存率。

这项研究将发表在Nature Metabolism杂志上,研究小组分析了三个独立队列中9000多人(年龄在18岁到101岁之间)的肠道微生物组、表型和临床数据。其中研究小组特别关注900多名社区老年人(78-98岁)的纵向数据,跟踪健康和生存结果。

数据显示,随着年龄的增长,肠道微生物群变得越来越独特(即与其他微生物群越来越不同),从成年中后期开始,与人类共有的核心细菌属(如拟杆菌属)的丰度稳步下降。

引人注目的是,研究发现在健康老龄化过程中,微生物组对每个个体来说越来越独特,微生物群的代谢功能具有共同的特点。这种肠道独特性特征与血浆中的几种微生物衍生代谢物高度相关,包括一种色氨酸衍生的吲哚,这种代谢物先前已被证明能延长小鼠的寿命。另一种代谢物:苯乙酰谷氨酰胺(phenylacetylglutamine)的血液水平也显示出与独特性最强的关联,先前的研究表明,这种代谢物在百岁老人的血液中确实显著升高。

“这种独特性特征可以预测患者在最近几十年的生命中的存活率,”领导这项研究的Tomasz Wilmanski博士说。80岁左右的健康个体表现出持续的微生物向一种独特的组成状态漂移,但这种漂移在不太健康的个体中是不存在的。

“有趣的是,这种独特的模式似乎始于中年:40-50岁,并与一种血液代谢特征有关,这表明,这些微生物组的变化可能不仅仅是健康衰老的诊断,而且随着年龄的增长,它们也可能直接促进健康。”例如,众所周知,吲哚可减少肠道炎症,慢性炎症被认为是衰老相关疾病进展的主要驱动因素。

“以前的微生物组衰老研究结果似乎不太一致,一些报告显示百岁老人中肠道核心细菌减少,而另一些研究表明,在与衰老相关的健康状况下降之前,微生物组群相对稳定。我们的工作是第一次对健康和生存进行详细分析,可能会解决这些不一致的问题。具体来说,我们发现了两种不同的衰老轨迹:1)核心微生物的减少和伴随而来的健康个体独特性的增加,这与社区百岁老人的先前研究结果一致,2)在不太健康的个体中维持核心微生物。”

这一分析强调了这样一个事实:在健康个体中,成年肠道微生物组群随着年龄的增长而继续发展,但在不健康的个体中却没有,并且与成年早期到中期健康相关的微生物组群组成可能与晚期健康个体的健康不相容。

“这是一项令人兴奋的工作,我们认为这将对监测和改善一个人一生中肠道微生物群健康状况具有重大的临床意义,”ISB教授Nathan Price博士说。

本研究项目由ISB和俄勒冈州健康与科学大学、加州大学圣地亚哥分校、匹兹堡大学、加州大学戴维斯分校、生活方式医学研究所和华盛顿大学的合作者进行。

原文标题:

Tomasz Wilmanski, Christian Diener, Noa Rappaport, Sushmita Patwardhan, Jack Wiedrick, Jodi Lapidus, John C. Earls, Anat Zimmer, Gustavo Glusman, Max Robinson, James T. Yurkovich, Deborah M. Kado, Jane A. Cauley, Joseph Zmuda, Nancy E. Lane, Andrew T. Magis, Jennifer C. Lovejoy, Leroy Hood, Sean M. Gibbons, Eric S. Orwoll, Nathan D. Price. Gut microbiome pattern reflects healthy ageing and predicts survival in humans. Nature Metabolism, Feb. 18, 2021; DOI: 10.1038/s42255-021-00348-0


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