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肠道菌群是健康朽迈的关键限制者

202103月23日

肠道菌群是健康朽迈的关键限制者

今天,得好于医学的挺进,人类的寿命实在越来越高了,吾们能够活得更长寿。自20世纪50年代以来,全球平均寿命以约每十年3岁以上的速度添长,大无数地区的平均寿命自2000年以来都有所添长。截至2015年,全球大无数人预期寿命达到71.4岁。

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由于世界人口的老龄化,在异日几十年里,朽迈相关疾病的经济义务将敏捷飙升。以是,吾们行家更期待健康的在世,而不是在疾病的困扰下度事后半生,那样才是真实的健康长寿。于是,科学家们在“lifespan(寿命)”的基础上挑出了一个“healthspan”的概念。所谓“healthspan”,就是指在人的一生当中,他们清淡保持健康状态,而且远隔主要的或慢性疾病的生存寿命,也就是“健康寿命”。据推想,人们的健康预期寿命为63.1岁。固然各国的健康预期寿命不尽相通,但平均而言,健康预期寿命比预期寿命短11.7%,这意味着对很众人来说,他们的晚年生活将在疾病中度过。

自古以来,人们就意识到外部因素在延缓与朽迈相关的病理发生和疾病方面的主要性,也就是说,外部因素的转折能够使人们减缓年龄增补导致的身体阑珊。一个众世纪以前,诺贝尔奖得主梅契尼科夫(Elie Metchnikoff)挑出朽迈是由结肠中战败细菌产生的毒素引首的,并挑倡以发酵牛奶为饮食和浅易的生活手段来中和这些毒素,第一次强调了肠道微生物对人类健康和朽迈的主要性。

人类肠道菌群由数以万亿计的细菌、古细菌、真菌和病毒构成,它们与宿主共同进化,形成互惠互利的共生相关。它们能够声援食物的消化和吸取,将纤维代谢成具有生物活性的短链脂肪酸,产生维生素和营养物质,维持肠壁完善性,调节宿主的免疫功能,直接或间接珍惜人体免受病原体的霸占。

肠道菌群被认为是免疫稳态的主要调节因素,无菌幼鼠的免疫体系发育和成熟会受到损坏。肠道菌群还参与维持肠道黏液层,诱导B细胞产生排泄型IgA以及诱导各栽因子的产生,以促进自身滋长和按捺病原体。

在病态肥肥的人群中,肠道菌群构成发生了变化,从能够为人们挑供健康益处变化为可导致有害热症,这起码在片面程度上是由于对肠道上皮屏障完善性的损坏造成的。在朽迈过程中,肠道菌群也会发生相通的变化,这也被认为是导致各栽病理和疾病的因为,比如微弱、神经退走性病变、胰岛素招架和2型糖尿病、癌症、心血管疾病和阿尔茨海默病等。越来越众的钻研外明,肠道菌群的变化是晚年人朽迈相关病理和由此导致的过早物化亡的主要因为。

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肠道菌群会随着年龄的添长而转折吗?

微生物在婴儿出生后马上最先在胃肠道中定植,最先获得一些以双歧杆菌属为主的细菌类型。婴儿出生一年后,随着其它微生物的定植和众样性的增补,双歧杆菌属的上风最先降落。婴儿的肠道菌群是担心详的,定植过程受到分娩和喂养手段、药物、遗传背景、年龄和地域的影响。

母乳喂养会促进婴儿肠道中双歧杆菌的滋长,这主要是由于母乳矮聚糖的存在,双歧杆菌能够行使它,并将其转化为乳酸和乙酸。配方奶粉喂养的婴儿由于匮乏母乳矮聚糖,其肠道会被各栽各样的其它微生物霸占。

到2-3岁时, 肠道菌群逐渐变得众样化,并安详下来,其构成和功能挨近成人程度。在那以后,肠道好像不再受微生物定植的影响,也就是说清淡不再有新的微生物在肠道中定植。健康成人的肠道菌群主要由厚壁菌门和拟杆菌门构成,而放线菌门、变形菌门和疣微菌门所占比例较幼。饮食和生活手段等是影响成人肠道菌群的主要因素。

随着人们年龄的添长,肠道菌群的构成都会逐渐发生变化。不像年轻人和中年人,晚年人的肠道中有好微生物缩短,而促热症的微生物丰度增补。比如,随着朽迈,拟杆菌门和变形菌门细菌丰度增补,而双歧杆菌属和乳杆菌属细菌缩短。

肠道菌群的转折会影响晚年人的健康吗?

肠道菌群的构成决定晚年人的热症状态,也能够决定他们的寿命。健康年轻人的肠道具有一个众样化的菌群,而且有好细菌占上风,它们维持肠道屏障的完善性,从而防止肠漏和随后的热症。在晚年人中,由于湮没的促热症细菌的积累和有好微生物的缩短,肠道菌群的构成发生转折,微生物众样性降矮。因此,它会导致肠漏和随之而来的全身热症,从而促进朽迈相关的疾病和过早物化亡。

自然朽迈会降矮肠道菌群的众样性,朽迈幼鼠体内维生素B12和生物素的细菌相符成缩短,与DNA修复和肌酸降解添强相关的基因缩短,而肌酸降解添强与肌肉缩短相关。

嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila,简称Akk菌)在健康朽迈中具有主要作用。Akk菌是一栽降解黏蛋白并为其它有好微生物挑供能量的细菌,包括产短链脂肪酸的细菌;它还议定激活上皮细胞和产生黏液来珍惜肠上皮的完善性。它在晚年人肠道内的缩短会导致肠漏,欧宝OBO进而导致在朽迈过程中展现矮程度的全身热症,这也称为“热性朽迈”。肠道菌群众样性的降矮和Akk菌等有好细菌的缩短能够会导致晚年人的疾病和过早物化亡。

朽迈过程中的热症外型是能够议定肠道菌群的移植而迁移的,当无菌幼鼠移植来自晚年幼鼠的粪便菌群后也会展现热性朽迈的迹象,但是移植来自年轻幼鼠的粪便菌群时则不会展现。

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然而,有有趣的是,长寿老人的肠道菌群固然发生了变化,但它的众样性和有好微生物照样保留,从而能够限制清晰的热症,声援健康的朽迈。比如,意大利和中国百岁老人的钻研发现,长寿会增补肠道微生物群落的雄厚度以及处于亚上风地位但与健康相关的细菌的丰度,比如颤螺菌属、克里斯滕森菌科、阿克曼氏菌属和双歧杆菌属细菌。颤螺菌属和克里斯滕森菌科细菌能够限制人体的消瘦并缩短某些热症性疾病;阿克曼氏菌珍惜肠道上皮的完善性,声援产短链脂肪酸的有好细菌,缩短热症和代谢窒碍(比如胰岛素招架);双歧杆菌会产生乳酸和乙酸,缩短促热症的微生物滋长。这外明健康老龄化能够受好于肠道内雄厚的共生微生物。

总的来说,肠道菌群众样性的缩短,清淡外现为有好微生物的缩短和促热症细菌的富集,能够对健康朽迈和长寿产生不幸影响。

微生物代谢产物短链脂肪酸的主要性

母乳喂养的婴儿肠道菌群中以双歧杆菌为主,它们会行使母乳矮聚糖产生乳酸和有好的短链脂肪酸(比如乙酸)。在断奶后,其丰度会随着肠道菌群众样性的增补而逐渐缩短。在年轻人中,其它能够将膳食纤维代谢为短链脂肪酸的细菌弥补了双歧杆菌的缩短,比如厚壁菌门的某些细菌。然而,这些产短链脂肪酸的细菌在晚年人体内是缩短的,比如,双歧杆菌的丰度就与晚年人的热性朽迈呈负相关。动物实验也表明,双歧杆菌能够按捺促热细胞因子和结肠朽迈,促进结肠周详连接和黏液产生,从而延迟寿命。

短链脂肪酸对免疫调节具有主要作用:

短链脂肪酸能够为肠道微生物挑供能量,从而协助按捺致病菌的定植。

短链脂肪酸能够促进珍惜性黏液的产生,协助维持肠道稳态。

短链脂肪酸也是肠道上皮细胞和免疫细胞的能量来源。

短链脂肪酸能够穿过肠道上皮层,议定诱导产TGFβ的调节性T细胞和产IL-10T细胞,激活抗原呈递细胞的抗热逆答,促进B细胞产生IgA和IgG,从而促进免疫耐受。

短链脂肪酸还能启动中性粒细胞的抗热逆答,影响中性粒细胞的召募。

在晚年人中,膳食纤维发酵产生短链脂肪酸的程度降矮,而蛋白质发酵产生的代谢物(比如氨和酚类)增补,外明肠道微生物的代谢活性从膳食纤维发酵向蛋白水解的变化,这栽变化会随着晚年人年龄的添长而逐渐发生,并可在行使抗生素或矮纤维饮食时添速。

短链脂肪酸程度的降矮会添强对机会致病菌和病原体感染的易感性。例如,行使抗生素头孢哌酮能够缩短短链脂肪酸的产生,从而增补真菌白色念珠菌在幼鼠中的定植;同样,抗生素导致的产丁酸的微生物缩短,会降矮丁酸的程度,从而导致上皮细胞的氧配相符用以及大肠杆菌和肠道沙门氏菌等好氧菌的膨胀。

晚年人的肠道菌群失调会增补朽迈相关疾病的风险。随着年龄的添长,肠道菌群的构成发生了变化,导致晚年人展现渺幼的热症。这栽变化会因额外的内在和外在因素而添重,比如抗生素的摄入和饮食。身体微弱的晚年人肠道菌群失调增补,有好微生物主要缩短,比如Akk菌和产短链脂肪酸的细菌,而机会致病菌和促热症细菌隐微增补。它会损坏肠道上皮的完善性,增补肠漏和机会致病菌和内毒素向循环体系的易位,从而引发一系列的热症事件,增补朽迈相关疾病的发生风险。

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总结

健康长寿是人类永远的话题,也是吾们探求的现在的。随着年龄的添长,身体答对环境压力的能力变得越来越矮,导致大量心理均衡的损坏,包括热症、氧化答激、代谢功能杂沓和线粒体毁伤。外在因素,比如生活手段和饮食,在限制人类健康朽迈,从而限制寿命方面是必不能少的,这起码在片面程度上是议定影响肠道菌群来实现的。

一幼我的肠道菌群构成和丰度好像是不息变化的,这能够逆映其生活手段、地域、栽族和个体迥异。固然这些变化中的大无数望首来是无害的,但是肠道菌群失调能够会引发有害的片面和全身热症。晚年人的肠道菌群构成与青壮年隐微分歧。肠道菌群构成的变化与免疫失调的发生和朽迈相关病理外现相相反。在晚年人中,稀奇是体弱众病的晚年人,肠道菌群构成外现出失调的迹象,比如促热症细菌的积累和有好微生物的缩短,肠道菌群众样性隐微降矮。这能够是导致朽迈相关疾病的主要因为,从而导致晚年人的过早物化亡。由于有好微生物的缩短,稀奇是产短链脂肪酸的细菌,会触发一系列热症事件,比如胃肠道功能和肠道屏障完善性受损和肠漏增补,内毒素血症。一切这些都会添剧全身性热症,并导致随之而来的热性朽迈和朽迈相关病理发生。 

吾们不光要长寿,更要健康长寿,谁也不想本身的晚年生活在疾病中度过。肠道菌群是晚年人健康朽迈的一个关键限制因素,保持肠道菌群的众样性是健康朽迈的一个主要生物标记。议定健康的生活手段调整肠道菌群的构成或将有助于朽迈与健康同走,助力健康朽迈。

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