衰老是一个复杂的过程,涉及基因变化和生理变化,肠道微生物群正在成为影响健康的一个关键但尚未得到充分研究的因素。新的研究探索了不断发展的肠道微生物群在衰老中的作用,以及它对免疫力、新陈代谢和疾病的影响,并强调了益生菌和饮食等干预措施,以促进健康衰老。
肠道微生物群对衰老有着深刻的影响,它的调节可能有助于健康衰老和疾病预防。
衰老是影响所有生物体的一个普遍而复杂的过程,其特征包括端粒缩短、基因组不稳定和表观遗传改变等关键遗传特征。随着时间的推移,衰老会引起人体内的物理、生化和代谢变化。
在这一过程中,一个重要但研究不足的因素是肠道微生物群 (GM),这是一个对健康产生深远影响的多样化微生物群落。本综述深入探讨了肠道微生物群与衰老之间的动态相互作用,重点介绍了调节衰老的微生物依赖机制,并研究了旨在通过微生物群调节促进健康衰老的干预措施。
肠道微生物群在整个生命周期中的动态从出生开始,肠道微生物群就会发生演变,受到分娩方式、母乳喂养和生命早期接触微生物的影响。婴儿期的微生物群多样性较低,母乳喂养婴儿的微生物群以双歧杆菌为主,而配方奶喂养婴儿的微生物群以拟杆菌为主。
肠道微生物组的组成在不同年龄组中表现出属级差异。早期肠道微生物组受胚胎环境、分娩方式和通过母乳/配方奶喂养接触微生物的影响。在断奶期间,微生物组从简单(多样性较低)变为复杂(多样性较高)的微生物混合物,并达到稳定状态直至成年。在青春期,由于相关的激素变化,微生物群会根据宿主的性别而分化。在老年人中,微生物组受生活方式、饮食习惯和肠道免疫系统免疫衰老的影响。在这个年龄组中,微生物组主要由致病性和机会性微生物主导。还显示了与人类 GM 相关的代谢物和与衰老过程有关的肠道长度的主要变化。由 biorander.com 创建。GM,肠道微生物组;HMO,人乳寡糖;IgA,免疫球蛋白 A; SCFA,短链脂肪酸;TGF-β,转化生长因子-β。图片来源:Tulika Prakash
成年后,会形成一个强大的“核心微生物群”,调节免疫和代谢功能。青春期会引发微生物群的性别相关变化,这主要是由于激素的影响。在老年人中,微生物多样性会降低,导致与虚弱相关的微生物(如克里斯滕森菌科)大量存在,而短链脂肪酸 (SCFA) 产生者减少。这些变化会影响与年龄相关的疾病,如肌肉减少症和骨质疏松症。
肠道微生物组与衰老相关疾病肠道微生物群的衰老相关变化与各种与年龄有关的疾病有关,包括阿尔茨海默病 (AD) 和帕金森病 (PD) 等神经退行性疾病。菌群失调或微生物失衡与炎症衰老有关,炎症衰老是一种加速衰老的慢性低度炎症。
这一过程与 AD、PD、心血管疾病和 2 型糖尿病等疾病有关。有益 SCFA 产生菌水平降低和肠道通透性增加会加剧炎症,从而加速疾病进展。
肠道微生物群与免疫系统从婴儿期到老年期,肠道微生物群在塑造免疫系统方面发挥着至关重要的作用。免疫衰老是免疫功能的逐渐衰退,与肠道微生物群的变化密切相关。肠道微生物多样性的丧失会削弱免疫系统抵御感染的能力,这对老年人来说尤其成问题。
研究表明,保持老年人的微生物平衡可以延缓免疫衰老、改善免疫反应,降低感染和与年龄相关的疾病的敏感性。
代谢变化和肠道微生物群肠道微生物群产生一系列代谢物,包括短链脂肪酸 (SCFA)、多胺和活性氧(ROS),这些代谢物会影响代谢过程和衰老。
研究表明,丁酸等短链脂肪酸可通过增强肠道屏障功能、调节免疫反应和抑制细胞衰老来预防与年龄相关的生理衰退。然而,肠道菌群失调会破坏这些过程,导致肥胖和胰岛素抵抗等代谢紊乱。
健康老龄化干预措施通过益生元、益生菌和饮食干预来调节微生物组有望促进健康老龄化。益生菌菌株(如长双歧杆菌和鼠李糖乳杆菌)与增强老年人的免疫功能和减少炎症有关。
体力活动和均衡饮食也有助于维持多样化和稳定的微生物群,这对于老龄化人口的长寿和健康至关重要。
结论肠道微生物群在人类衰老过程中发挥着重要作用,影响从代谢功能到免疫健康等各个方面。通过改变生活方式和干预措施来调节肠道微生物群,有可能减缓衰老过程,降低与年龄相关的疾病风险,并促进更健康的衰老。
参考文献:Rashmi Ira、Jitesh Adwani、Arjun Orkkatteri Krishnan、Gurunathan Subramanian、Sandhya Yadav、Saumya Shukla、Snehlata Rao 和 Tulika Prakash 的“通过肠道微生物组了解衰老”,2024 年 8 月 2 日,医学探索性研究和假设。DOI:10.14218/ERHM.2024.00008
来源:夏和出版公司
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