来自肠道细菌的化学物质在老化动物中保持活力

科学家们发现，由肠道细菌制成的一类化学物质，即吲哚，可以帮助蠕虫，苍蝇和老鼠保持更多生命的活动性和恢复力。研究结果定于8月21日在PNAS上发表。

埃默里大学医学院病理学和实验室医学教授，资深作者丹尼尔卡尔曼博士说：“这是一种可以让人们更长寿的药物的直接途径。”

卡尔曼和他的同事使用“healthspan”这个术语来描述人类或动物在衰老时可以保持活跃并抵抗压力的时间长度。在这项研究中，重点是动物是否更健康，但不一定更长。

“我们需要更好地了解healthspan，”他说。“随着医学的进步，人们的寿命会延长;但如果这意味着多年来体弱多病，那么你可能真的不想长寿。”他补充说，老龄化疾病对医疗保健系统造成的负担预计将在未来几十年内飙升。

近年来，人们对生活在我们体内的微生物对健康影响的兴趣激增。在人类和小鼠中，一些研究表明，我们体内的细菌光谱随着年龄的增长而变窄。

“我们并不总是知道各种微生物群如何发挥作用，”卡尔曼说。“但现在我们对一种机制有了很大的线索。”

由许多类型的细菌通过氨基酸色氨酸的分解产生的吲哚，根据浓度可以闻到有害或绚丽的味道。吲哚及其化学亲属可以在植物中发现，尤其是蔬菜，如西兰花和羽衣甘蓝。一种这样的亲戚也称为生长素，一种生长激素，用于寻找光和根发育所需的植物。

卡尔曼的实验室之前曾将吲哚和相关分子鉴定为大肠杆菌释放的化合物，这些化合物可以调节蠕虫C.线虫和小鼠对感染和其他压力的抵抗力。

蛔虫C. elegans是研究衰老的主要生物之一。对秀丽隐杆线虫的研究导致发现了一组控制蠕虫可以存活多久的基因。几种基因是胰岛素信号传导途径的组成部分，它们也影响果蝇和小鼠的寿命。

蠕虫通常吃细菌。因此，研究人员向它们喂食产生吲哚的大肠杆菌，并将其与饲喂不能产生吲哚的大肠杆菌的蠕虫进行比较。

随着年龄的增长，较老的蠕虫花费较少的时间四处移动，也不会吞咽，并且对压力源更敏感。虽然吲哚没有改变最大寿命，但它们显着增加了15天后蠕虫移动的时间，并且它增加了吞咽强度和抗热应激性，即使在幼小动物中也是如此。

此外，蠕虫通常在5天龄时停止繁殖，但是饮食中的吲哚使其繁殖期延长了一倍以上，使它们能够长达12天。

吲哚对果蝇果蝇的流动性和耐热性具有相似的作用，并且对于小鼠来说，可比较的模式是明显的。研究人员用抗生素治疗小鼠以消除现有的菌群，然后用正常的大肠杆菌重新定殖，或者作为对照，用不能产生吲哚的细菌重新定殖。在非常老的小鼠(28个月)中，吲哚帮助动物保持其体重，活动能力和活动水平。在较年轻的小鼠中，吲哚在暴露于致命辐射后延长了存活期。

研究人员还分析了受吲哚影响的基因活动模式 - 吲哚调控的基因与以前与长寿有关的其他秀丽隐杆线虫基因不同。

“就像所涉及的基因而言，这就像多里安格雷的图片一样，”卡尔曼说。“吲哚让老动物看起来更像年轻动物。”

吲哚可以保持肠屏障完整和/或限制全身炎症效应。卡尔曼的实验室现在正在研究吲哚如何在衰老的动物身上发挥作用，微生物群产生的吲哚的失调如何导致脆弱，以及如何使用吲哚来逆转这些影响。

“吲哚是如此古老的使者，”卡尔曼说。“这就是植物如何引导它们的生长，细菌如何相互交流，以及植物和细菌如何与我们交谈并确保与我们的免疫系统保持适当的稳态。这些分子有助于保持我们的活力也许并不令人惊讶。”

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