1895年,50岁Elie Metchnikoff对衰老变得越来越焦虑。结果,俄罗斯诺贝尔奖获得者的科学家以及免疫学的创始人之一将他的注意力从免疫学转移到了老年医学上,这是他创造的这个词。
他对肠道细菌在健康和疾病中发挥作用的作用着迷,并建议来自东欧地区的人们的寿命更长,因为他们吃了许多含有乳酸细菌的发酵食品。
尽管当时很受欢迎,但直到最近,科学家将肠道微生物与健康衰老联系起来。我们现在认识到重要性几万亿个被称为肠道微生物组的细菌在调节健康和疾病方面具有。
近十年来,有证据表明微生物组成分随着年龄的增长而变化。 2012年,我的同事科克大学的研究表明,微生物组的多样性与包括脆弱在内的后来的健康状况有关。
但是我们仍然对微生物组对脑衰老的影响了解不多。
在2017年,我们重新审视了Metchnikoff的想法,将它们放在大脑衰老的背景下,并表明衰老诱导微生物群的变化和免疫系统,与认知能力下降和焦虑有关。
但是,这项研究与该领域的许多人一样,仅显示了衰老与这些因素之间的关联。它没有证明一件事造成了另一件事。
在随后的研究中,我们去了更进一步在表明富含益生元诱导蛋白的含微生物群的饮食(益生菌喂养肠道中有益细菌)可以减少中年小鼠大脑的衰老作用。然而,尚不清楚菌群本身是否导致大脑衰老的放缓。
在我们的最新研究,我们表明,通过从幼鼠中取微生物组并将其移植到旧小鼠中,可以逆转衰老对学习和记忆和免疫障碍的许多影响。使用迷宫,我们表明这种粪便微生物群从小鼠到老鼠的移植导致老鼠发现隐藏的平台更快。
(Pitilitigital Library/Wikimedia)
上图:Elie Metchnikoff认识到肠道微生物组在健康和寿命中的作用。
免疫连接
衰老与炎症的增加有关在体内的所有系统中,包括大脑。显然,免疫过程在大脑衰老中起着关键作用,越来越强调特定免疫细胞的作用,即小胶质细胞。
具有讽刺意味的是,这些是在1800年代后期在其他组织中(尽管在其他组织中)观察到的显微镜的同一类细胞。我们现在也知道这些细胞的激活已在恒定调节由肠道微生物组。
因此,拼图的下一部分是通过将微生物群从幼鼠移植到老年人,查看衰老对免疫力的负面影响是否也可逆。确实,许多炎症减轻了。
最后,我们表明,与学习和记忆有关的大脑区域中的化学物质(海马)更像是在微生物群移植后的年轻小鼠。我们的结果最终表明,微生物组对于老年人的健康大脑很重要。
梅奇尼科夫(Metchnikoff)在理解衰老的秘密方面是否远离免疫学的过早?实际上,接受年轻微生物群对整体复兴效应的小鼠中看到的免疫变化的相对贡献值得进一步研究。
但是还有两个大问题。确切的机制是什么?我们可以将这些非凡的发现转化为人类吗?
老鼠不是人类
与具有非常明确的遗传学,饮食和微生物组的小鼠受控状况一起工作与看人类有很大不同。我们需要小心不要过度解释这些发现。我们不是为想要恢复大脑的人提倡粪便移植。
取而代之的是,这些研究指出了未来,将重点关注以微生物群的饮食或基于细菌的治疗,这将促进最佳肠道健康和免疫力,以保持大脑年轻和健康。这样的策略确实将是一种更可口的长生不老药。
Metchnikoff的整体宗旨似乎是正确的:保护您的肠道微生物可能是青年喷泉的秘诀。随着医疗保健的进步,寿命已明显增加。
尽管我们无法停止时间的游行,但我们可以开发可保护大脑免受恶化的治疗方法,并且我们对瞄准微生物组的直觉可能是这样的。
但是,仍然需要做很多工作,以更好地了解肠道微生物如何能够在衰老大脑的某些标志上倒流。
约翰·克里安(John Cryan),研究与创新副总裁,大学科克大学。