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小鼠實驗揭示節食與長壽的秘密,腸道菌群被改變是關鍵

如何延長人類壽命一直是各國科學家研究重點,作為 21 世紀最難攻克的科研研究方向,科研工作者從不同角度想盡各種辦法去研究延長壽命的「秘籍」。從 16 年諾獎級發現——自噬闡明了間歇性進食延長壽命的機制,到如今基因療法的應用,雖然成果眾多,但實際實施難度十分巨大。

早在數年前,科學家就發現有效節食可以顯著延長小鼠壽命,為探其其中的奧秘,瑞士日內瓦大學的 Mirko Trajkovski 研究團隊對這一現象展開了深入研究。其研究結果發現,節食竟然可以通過改變小鼠的腸道菌群構成進而達到延長其壽命的作用。該團隊最新的研究成果發表於最近的《Cell Metabolism》雜誌。

(來源:Cell Metabolism)

人體腸道菌群由數以萬計的細菌構成,細菌種類也十分複雜。但一般情況下,細菌的數量和種類維持動態平衡狀態,一旦這種平衡被打破,腸道菌群失調便可誘發人體不同組織器官的疾病。近幾年腸道菌群的研究成為各國實驗室的研究重點,現已明確腸道菌群失調與心血管疾病、自身免疫疾病甚至腫瘤均存在千絲萬縷的關係。因此,古人云「病從口入」並非沒有道理。

圖|腸道菌群大致構成(圖片來源:biying)

Mirko Trajkovski 的研究團隊首先從節食延長壽命的現象入手,他們設計了幾個十分巧妙的實驗。首先,他們對小鼠進行了為期 30 天的飲食控制,再通過檢測其 16S 核糖體進而評估其腸道菌群的變化。他們驚奇的發現,在經過 30 天的飲食控制後,小鼠腸道內的乳酸桿菌(Lactobacillaceae)、丹毒絲菌(Erysipelotichaceae)和厚壁菌(Firmicutes)發生了明顯變化,前兩者的數量明顯上升,而厚壁菌的數量明顯下降。觀察到這一現象後,Mirko Trajkovski 對腸道菌群改變如何延長壽命產生了很大的疑問。

接著,他率領其研究團隊設計並實施了第二個巧妙實驗,首先他們再次對 A 組小鼠進行飲食控制,30 天后將這些小鼠的腸道菌群移植到 B 組無菌小鼠體內,一段時間後,他們驚奇地發現在正常飲食的條件下,B 組小鼠也出現了低熱量進食種種益處。觀察這些小鼠,他們發現這些小鼠體內米色脂肪組織明顯增多——這種組織有助於進一步燃燒脂肪。

這難道不是胖子們的「福音」嗎?!不需要節食,不需要運動,大口大口吃肉還能瘦。

圖|兩組小鼠的腸道菌群對比 (來源:Cell Metabolism)

胖子們的這種願望,恐怕目前很難實現,首先你需要克服心理上的障礙——從節食者腸道內提取菌群,再移植入體內,有種「吃翔」的感覺?另外,臨床上實施腸道菌群移植還沒有明確且規範的操作指南。

了解到人們的延長壽命的強烈願望,Mirko Trajkovski 從另一個角度出發,率領其團隊設計了第三個巧妙實驗。不能「吃翔」,探究腸道菌是如何延長壽命的機制不就可以開發靶向藥物了?首先,他們明確了這些菌群的改變可以大大降低腸道內有毒物質——脂多糖的含量。一旦恢復脂多糖的水平,低熱量飲食帶來的種種益處也隨著消失殆盡。

那又是什麼調節這種毒性物質呢?經過該研究團隊的研究,他們發現脂多糖主要是作用於一種名為 TLR4 的受體激活免疫系統。他們利用基因敲除技術敲除小鼠體內的 TLR4 編碼基因,使基因敲除小鼠「容光煥發」。

圖|腸道菌群調控模式圖 (來源:Cell Metabolism)

那麼未來臨床直接抑制 TLR4 的表達可能將使人們不需節食就能享受這種延長壽命的「福利」。當然,此類藥物一旦誕生最大獲益者將是那些為減肥苦惱的胖子和愛美女性朋友們。

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