610早報：腸道微生物有助於延緩衰老延長壽命復

Microbial Genetic Composition Tunes Host Longevity

???????

發表狀況：

Cell 169,1249–1262, June 15, 2017

研究團隊：

Meng C. Wang（wmeng@bcm.edu），美國休斯敦貝勒醫學院

研究背景：

在很大程度上，由於在治療傳染性疾病上的進展，現代社會正在逐漸老齡化，老年人占的比例越來越高。改善健康的老齡化並預防老齡化的相關慢性殘疾已成為當今生物醫學研究的重中之重。雖然我們對幾種保守分子機制的發現已經深化了對衰老的了解，但迄今為止，只發現很少的促進長壽的化合物。

越來越多的證據表明居住在消化道內的多種多樣的腸道微生物群與其宿主的衰老緊密相關。並且在老年人中微生物群的細菌組成發生了變化，當用飲食的方式驅動微生物群落改變時表現出提高了老年人的健康水平。然而個體微生物基因的功能及其調節宿主衰老的分子機制仍然不清楚。

研究方法：

在標準實驗室條件下，秀麗線蟲在大腸桿菌的單個細菌株上飼養。從線蟲早期成熟開始，細菌定殖於腸腔並形成其腸道微生物群。本研究中研究人員採用一種完整的大腸桿菌基因缺失文庫，每一種大腸桿菌缺失一種非必需基因。

研究結果：

1. 通過篩選3983種大腸桿菌突變體，研究人員發現其中的29種細菌基因缺失時明顯增加了宿主秀麗線蟲的壽命。

2. 這些突變體的十幾種可以阻止因為年齡增長相關的腫瘤和β澱粉樣蛋白積累而產生的致死性。

3. 進一步實驗表明一些突變細菌通過作用於線蟲中一些已知的與衰老相關的通路來增加壽命，另一部分突變細菌通過產生過量的莢膜異多糖酸來增加線蟲的壽命。當給線蟲提供純化的莢膜異多糖酸是，這些線蟲也活的更長。

4. 莢膜異多糖酸調節宿主線粒體的融合與分裂的動態變化來延長線蟲壽命。

研究結論：

研究的結果確定了開發長壽命微生物的分子靶標和作用於宿主線粒體的細菌代謝物，以促進壽命的延長。

圖1.微生物基因成分調節宿主的壽命

英文摘要：

Homeostasis of the gut microbiota critically influences host health and aging. Developing genetically engineered probiotics holds great promise as a new therapeutic paradigm to promote healthy aging. Here, through screening 3,983 Escherichia coli mutants,we discovered that 29 bacterial genes, when deleted, increase longevity in the host Caenorhabditis elegans. A dozen of these bacterial mutants also protectthe host from age-related progression of tumor growth and amyloid-betaaccumulation. Mechanistically, we discovered that five bacterial mutants promotelongevity through increased secretion of

the polysaccharide colanic acid (CA), which regulates mitochondrial dynamics andunfolded protein response (UPRm t) in thehost. Purified CA polymers are sufficient to promote longevity via ATFS-1, the hostUPRmt-responsive transcription factor. Furthermore, the mitochondrial changes and longevity effects induced by CA are conserved across different species.Together, our results identified molecular targets for developing pro-longevitymicrobes and a bacterial metabolite acting on host mitochondria to promote longevity.

做人

有品位

做研究

有定位

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！