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研究:肠道细菌有望延缓衰老

2017年06月19日  来源:生物谷    转载

利用源自肠道细菌的补充物延缓衰老过程可能有朝一日是可行的。来自美国贝勒医学院和德克萨斯大学休斯顿健康科学中心的研究人员在秀丽隐杆线虫中鉴定出延长寿命、也延缓肿瘤进展和β-淀粉样蛋白堆积的细菌基因和化合物。β-淀粉样蛋白是一种与阿尔茨海默病相关联的化合物。相关研究结果发表在2017年6月15日的Cell期刊上,论文标题为“Microbial Genetic Composition Tunes Host Longevity”。

论文通信作者、贝勒医学院赫芬顿老化中心分子与人类遗传学副教授Meng Wang博士说,“科学界日益意识到我们的人体与我们体内的微生物组之间的相互作用能够影响很多功能,如认知活动、代谢活动和衰老。在这项研究中,我们研究了这种微生物组的基因组成可能也在寿命中发挥着重要的作用。”

在哺乳动物中因存在技术上的挑战,这种问题是很难研究的,因此这些研究人员选择秀丽隐杆线虫开展研究。在这些线虫的两到三周长的寿命中,它们以细菌为食,长到成年,繁殖,逐渐衰老,丧失力量和健康,最终死亡。全世界的很多研究实验室(包括Wang实验室)利用秀丽隐杆线虫了解基础的生物学过程。

测试上千个基因,每次测试一个

为了探究单个细菌基因对秀丽隐杆线虫寿命的影响,Wang与贝勒医学院分子与人类遗传学副教授Christophe Herman博士和专门开展细菌遗传学研究的其他同事们合作开展研究。他们采用了一种完整的大肠杆菌基因缺失文库;一组大肠杆菌集合,每种大肠杆菌缺失将近4000个基因中的一个。Wang说,“我们给秀丽隐杆线虫喂食每种突变细菌,然后研究这些线虫的寿命。在我们测试的将近4000个细菌基因中,29个基因当缺失时会增加这些线虫的寿命。12种突变细菌也会阻止这些线虫发生肿瘤生长和β-淀粉样蛋白堆积。”

进一步的实验表明一些突变细菌通过作用于这些线虫中的一些已知与衰老相关的过程增加寿命。其他的突变细菌通过过量产生荚膜异多糖酸(colanic acid)增加这些线虫的寿命。当这些研究人员给秀丽隐杆线虫提供纯化的荚膜异多糖酸时,这些线虫也活得更长。荚膜异多糖酸也在实验室果蝇和在实验室培养的哺乳动物细胞中表现出类似的影响。

这些研究人员提出基于这些结果,人们在未来有可能开发出能够有助延缓衰老过程的细菌制剂或它们的化合物。

荚膜异多糖酸介导细菌与线粒体之间的交谈

有趣的是,这些研究人员发现荚膜异多糖酸调节线粒体融合与分裂的动态变化。线粒体是给细胞的功能提供能量的细胞器。

Wang说,“这些发现也是令人关注的,而且从生物学角度而言,对我们理解宿主-细菌通信产生影响。线粒体似乎是由几百万年前侵入原始细胞的细菌进化而来的。我们的发现提示着细菌的产物如今仍然能够干预我们的细胞中的线粒体之间的通信。我们认为这种通信是非常重要的,而且我们在这里提供首个证据来证实这一点。充分地理解细菌-线粒体通信能够有助我们更深地理解细菌和它们的宿主之间的相互作用。”

(责任编辑:张晓萌 )

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