1895 年,50 岁生日时,埃利·梅奇尼科夫对衰老越来越焦虑。 结果,这位俄罗斯诺贝尔奖获得者、免疫学创始人之一的科学家将注意力从免疫学转向了老年学? 他创造的一个术语。
他对肠道细菌在健康和疾病中发挥的作用很着迷,并认为东欧部分地区的人们寿命更长,因为他们吃了大量含有乳酸菌的发酵食品。
尽管这种将肠道微生物与健康衰老联系起来的理论在当时很流行,但直到最近才被科学家们很大程度上忽视。 我们现在认识到重要性数万亿的细菌(称为肠道微生物组)在调节健康和疾病方面发挥着重要作用。
近十年来越来越多的证据表明,微生物组的组成会随着年龄的增长而变化。 在2012年,我在科克大学学院的同事进行的研究研究表明,微生物群的多样性与晚年的健康状况有关,包括虚弱。
但我们对微生物组对大脑衰老的影响仍然知之甚少。
2017 年,我们重新审视了 Metchnikoff 的想法,将其置于大脑衰老的背景下,并表明衰老引起微生物群的变化和免疫系统,并与认知能力下降和焦虑有关。
然而,与该领域的许多研究一样,这项研究仅表明衰老与这些因素之间存在关联。 它并不能证明一件事导致了另一件事。
在随后的研究中,我们去了更进一步表明富含益生元菊粉(一种益生元喂养肠道中的有益细菌)的针对微生物群的饮食可以减轻中年小鼠大脑衰老的影响。 然而,目前尚不清楚微生物群本身是否会导致大脑衰老减缓。
在我们的最新研究,我们表明,通过从年轻小鼠身上获取微生物组并将其移植到年老小鼠体内,可以逆转衰老对学习记忆和免疫损伤的许多影响。 通过迷宫,我们发现从年轻小鼠到年老小鼠的粪便微生物群移植导致年老小鼠更快地找到隐藏的平台。
(加利卡数字图书馆/维基媒体)
上图:Elie Metchnikoff 认识到肠道微生物组对健康和长寿的作用。
免疫连接
衰老与炎症增加有关跨越身体的所有系统,包括大脑。 很明显,免疫过程在大脑衰老中发挥着关键作用,人们越来越重视特定免疫细胞(即免疫细胞)的作用。小胶质细胞。
讽刺的是,这些细胞与梅奇尼科夫在 1800 年代末在显微镜下观察到的同一类细胞,尽管是在其他组织中。 我们现在还知道这些细胞的激活是在持续调节通过肠道微生物组。
因此,难题的下一部分是看看衰老对免疫力的负面影响是否也可以通过将年轻小鼠的微生物群移植到老年小鼠身上来逆转。 事实上,炎症减轻了很多。
最后,我们发现大脑中涉及学习和记忆的区域(海马体)中的化学物质更像是微生物群移植后的年轻小鼠的化学物质。 我们的结果最终表明,微生物组对于老年大脑的健康非常重要。
梅奇尼科夫远离免疫学对于理解衰老的秘密来说是否为时过早? 事实上,接受年轻微生物群的小鼠中观察到的免疫变化对整体返老还童效果的相对贡献值得进一步研究。
但仍然存在两个大问题。 发挥作用的确切机制是什么? 我们能否将这些非凡的发现转化为人类?
老鼠不是人类
处理小鼠的受控情况? 哪些有非常明确的遗传学、饮食和微生物组? 与观察人类有很大不同。 我们需要小心,不要过度解释这些发现。 我们并不提倡那些想要恢复大脑活力的人进行粪便移植。
相反,这些研究指出,未来将重点关注针对微生物群的饮食或基于细菌的治疗,以促进最佳的肠道健康和免疫力,从而保持大脑年轻和健康。 这样的策略确实会是一种更可口的灵丹妙药。
梅奇尼科夫的总体原则似乎是正确的:保护肠道微生物可能是青春之泉的秘密。 随着医疗保健的进步,寿命显着增加。
尽管我们无法阻止时间的前进,但我们可以开发出保护我们的大脑免于恶化的治疗方法,而且我们不仅仅是直觉针对微生物组可能就是这样一种方式。
然而,为了更好地了解肠道微生物如何能够逆转大脑衰老的一些特征,我们仍然需要做很多工作。