糞菌移植新研究!年輕小鼠腸道菌叢逆轉大腦、眼睛衰老指標

日期2022-05-11
糞菌移植新研究!年輕小鼠腸道菌叢逆轉大腦、眼睛衰老指標(圖片來源:freepik)
近日,英國東英格利亞大學(University of East Anglia)與Quadram研究所的研究指出,將年輕小鼠的糞便微生物菌叢移植(又稱糞微菌叢植入(FMT))到老年小鼠體內,可顯著逆轉衰老所造成的大腦、眼睛、血中的發炎指標,不僅證實腸道微生物參與衰老的過程,也代表糞微菌叢植入是一項有潛力的療法。該研究發表於《Microbiome》。
 
研究人員將年輕小鼠(3月齡)、中老年小鼠(18月齡)與老年小鼠(24月齡)的糞便製成糞便製劑後,以管灌的方式將年輕小鼠的糞便微菌叢給予老年小鼠,將老年小鼠的糞便微菌叢給予年輕小鼠。
 
在接受糞便微菌叢植入之前,年輕和老年小鼠均服用大量抗生素,盡可能去除自身原有的腸道微生物,以便讓移植的微菌叢能夠定殖。
 
在糞微菌叢植入後,原本在老年小鼠大腦中過度活化的微膠細胞(microglia)趨於穩定,進而緩解了大腦的慢性炎症。
 
此外,老年小鼠與視網膜功能也改善,恢復到與年輕小鼠一樣的水準,進一步分析小鼠的視網膜組織發現,多項促發炎因子減少了,與視網膜功能相關的RPE65蛋白表現量提升,REP65是視網膜維生素A循環的一部份,RPE65基因突變將使視網膜缺乏產生視覺的重要部分。
 
而最直接的影響是腸道功能的改變,獲得年輕小鼠微菌叢的老年小鼠,可改善腸道上皮細胞通透性(intestinal epithelial permeability),維持腸道屏障的完整性,使得血液中的促發炎因子濃度下降,如脂多醣結合蛋白(LBP)、小腸脂肪酸鍵結蛋白(I-FABP)、腫瘤壞死因子(TNF)、介白素-6(IL-6)等血中發炎指標均獲得改善。
 
反之,移植老年小鼠微菌叢的年輕小鼠,則在腸道、眼睛、大腦與血中發炎因子等各項指標都顯著惡化。
 
研究人員對比了年輕與老年小鼠的腸道微菌叢,分離出年輕小鼠的腸道微菌叢中對於有益健康的微生物,再進一步分析,這些有益健康的微生物是如何分解飲食中的營養素,發現其差異在於特定脂質與維生素的代謝,有可能進而影響了大腦與眼睛中的發炎反應。
 
目前,Quadram研究所正在建造一個用於進行糞微菌叢植入的機構,希望能鼓勵更多研究人員進行微生物菌叢與疾病關聯性的試驗。
 
Quadram研究所腸道微生物與健康研究負責人Simon Carding教授指出,這項開創性的研究是腸道微生物直接參與老化和大腦、視力功能衰退的證據之一,並且代表糞微菌叢植入是一項有潛力的療法。
 
參考資料:https://www.sciencedaily.com/releases/2022/05/220504082622.htm
論文:DOI:https://doi.org/10.1186/s40168-022-01243-w
 
(編譯/李林璦)