Cell子刊：腸道菌群失衡和衰老如何相互加劇？

最近，加拿大麥克馬斯特大學（McMaster University）的科學家們發現，腸道微生物在小鼠體內可引起衰老相關炎症和過早死亡。老年小鼠腸道微生物組成失衡（dysbiosis）可能導致腸道滲漏，向體內釋放引發炎症的細菌產物，進而損害免疫功能和減少壽命。這項發表在《細胞》子刊《Cell Host & Microbe》研究可能提示改善老年人腸道健康和免疫功能的新策略。

其實，類似的現象已在人體中被發現。通常，體內具有高水平炎症分子的老年人更有可能出現身體虛弱、生活自理能力下降和住院等狀況。同時，他們也更容易遭受感染、老年痴呆和心血管疾病等。然而到目前為止，人們尚不清楚腸道微生物組成、炎症與老年人健康狀況惡化之間的聯繫。

文章通訊作者Dawn Bowdish教授（圖片來源：麥克馬斯特大學官網）

「到目前為止，為減少衰老相關炎症可做的事情似乎只有健康飲食、鍛煉和儘可能地去控制任何的慢性炎性病症，」文章通訊作者Dawn Bowdish教授說道：「我們希望，將來能夠使用藥物或益生菌，來改善腸道的屏障功能，使得微生物處在其應有的位置，減少衰老年齡相關炎症以及任何與之相伴的。」

研究者發現，衰老相關炎症會導致巨噬細胞功能減退和組織損傷。他們在無菌條件下飼養一批小鼠，並將其與常規培養的對照小鼠進行比較。與常規培養小鼠相比，無菌小鼠沒有出現衰老相關的炎症增加，且平均壽命更長。如果將無菌小鼠與老年小鼠混合在一起飼養，其出現衰老相關炎症的比例增加，而與年輕小鼠混合飼養則沒有上述後果。

年輕和年老小鼠的腸壁（圖片來源：《Cell Host & Microbe》）

在正常的人體和小鼠體內，衰老的過程會伴隨與血液和組織中促炎症因子——如腫瘤壞死因子（TNF）和白細胞介素6（IL-6）——水平的升高。其中，TNF的增多會損害巨噬細胞的功能，並增加腸壁的通透性。相比之下，無菌小鼠則不會隨著年齡增長而出現TNF水平的增高。與此相符，TNF表達缺陷小鼠則不會發展出衰老相關炎症。正常小鼠若被施以抗TNF單抗藥物Humira，則會減少腸道微生物群因衰老發生的變化。這說明，腸道菌群組成可因宿主體內的炎癥狀態而改變。

總的來說，腸道菌群產物的對腸壁滲漏在一生都會發生。然而，隨著年齡的增長，這一現象會誘導炎症反應，可進一步造成腸道菌群的生態失衡。腸道菌群的失衡則會增加腸壁的通透性，從而增加腸道菌群產物的滲漏。這樣的正反饋過程會隨著衰老不斷增多，其機制如下圖所示。

圖片來源：《Cell Host & Microbe》

「我們認為，如果減少炎症，便可能提高免疫功能；如果提高免疫功能，便可能保持腸道微生物群的健康狀態，但我們還不是十分清楚，」Dawn Bowdish教授說道：「我們還認為，針對性治療衰老相關的炎症有望改善免疫功能，我們為此正在考慮對上市藥物進行適當改造，以開發出新的策略或療法。」

參考資料：

[2] More than a "gut feeling" on cause of age-associated inflammation