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AKK菌是什麼神仙益生菌!同日兩篇《自然》系研究證明,腸道微生物與衰老和「漸凍人」症有關,補充AKK菌或可延緩衰老,抑制疾病進展

最近腸道微生物是真的勢頭很猛,先是上個月,科學家們發現了跑步耐力強不強居然要看腸道微生物。這個月,首個Akkermansia muciniphila(Akk菌)的人體試驗又公佈了結果,有意思的是,這個菌得“燙熟”了吃才能改善肥胖患者的一系列代謝相關指標。

Akk菌現在可以算得上是腸道微生物研究中的明星菌了,改善代謝、抗炎,還有提高免疫治療的療效似乎都和它有著密切的關係。而就在今天,它的“功勞榜”上恐怕又要新增兩點內容了。

在今天更新的《自然·醫學》雜誌上[1],西班牙的研究人員發現,Akk菌移植能夠顯著延長早衰小鼠的壽命,在不同的早衰小鼠模型中,小鼠壽命的延長均超過了10%!這為調節腸道微生物改善衰老及年齡相關性疾病提供了研究基礎。

同時,在另一邊的《自然》雜誌上[2],以色列Weizmann科學研究所的研究人員發現,肌萎縮側索硬化症(ALS)也與腸道微生物的改變有關,給ALS小鼠移植Akk菌顯著延緩了小鼠的疾病進展,延長了生存期。

更重要的是,在這兩個研究中,研究人員都揭示了其中可能的機制。

雖然以前有研究探究過長壽老人的腸道微生物組成,但是對加速衰老,或者是早衰方面,目前還沒有廣泛的研究。這一次,研究人員選擇了兩種早衰小鼠模型——Hutchinson–Gilford早衰綜合徵(HGPS)和Nestor–Guillermo早衰綜合徵(NGPS)。


患有早衰症的兒童(圖片來源:www.progeriaresearch.org)

研究人員對比了HGPS小鼠和普通小鼠在1月齡、4月齡(HGPS小鼠已經出現早衰)和22月齡(只有普通小鼠,早衰小鼠活不了這麼久)腸道微生物組。結果發現,4月齡後兩組小鼠相同腸道微生物的水平相差還是比較大的,早衰小鼠已經出現了腸道微生物失調。

具體來說,在早衰小鼠1月齡到4月齡,逐漸開始衰老的過程中,Akkermansia和Dehalobacterium兩個屬的細菌水平降低,Parabacteroides和Prevotella兩個屬和Enterobacteriaceae一個科細菌的水平增加。

整體來看,早衰小鼠中水平下降的腸道微生物,如Akkermansia,與抗炎、改善免疫和代謝,以及預防動脈粥樣硬化有關。而水平增加的一些則與腸道微生態失調和炎症增加有關。在另外的NGPS小鼠模型中,研究人員也觀察到了類似變化。

HGPS小鼠(紅)和普通小鼠(黑)4月齡時腸道微生物組成差異

他們還在幾名HGPS和NGPS患者中進行了驗證,與他們各自健康的兄弟姐妹相比,他們的腸道微生物的整體變化與小鼠模型是一致的。

和這個結果形成對比的是,在由百歲以上老人組成的隊列中,與健康的成年人對照相比,雖然這些長壽老人的腸道微生物多樣性和一些微生物的豐度都有所下降,但在他們的微生物組成中,一些在早衰患者中高水平存在的微生物是水平較低的,同時研究人員也觀察到了Akkermansia屬細菌水平的增加。

既然有顯著的不同,那麼按照一般思路,通過改變腸道微生物,或許就可以改變早衰小鼠的“命運”。於是研究人員嘗試將普通小鼠的糞便移植給了早衰小鼠,果不其然,HGPS小鼠的中位壽命延長了13.5% (160 vs. 141天),最長壽命也延長了9%。幾乎同樣的結果也出現在了NGPS小鼠中,它們的中位壽命延長了13.4% (279 vs. 246天),最長壽命延長了8%!

根據實驗結果,Akk菌在早衰小鼠中顯著減少,而在長壽老人中顯著增加,它本身又是那麼有名的一種益生菌。抱著試一試的態度,研究人員給早衰小鼠單獨餵了Akk菌,結果居然還不錯,小鼠的生存期同樣有了明顯的延長。


口服Akk菌(藍)小鼠生存期延長

最後,研究人員分析了小鼠的代謝組,發現,二級膽汁酸(一級膽汁酸經過腸道微生物代謝後的產物)水平的增加與腸道微生物的改善是一致的。這也與之前發現的,早衰小鼠中的二級膽汁酸水平減少的結果相符合。

說完了衰老,再來看看ALS。ALS作為一種神經退行性疾​​病,它的“同黨們”,像帕金森病和阿爾茨海他們把11種微生物逐一地給小鼠餵了一遍,發現其中有些是有明顯負面影響的,但Akk菌不一樣,它的補充顯著延緩了ALS的進展,小鼠的存活期也因此延長了。

從機制上來說,這可能是煙酰胺的作用。在抗生素治療後,它在小鼠血液和腦脊液中的水平都降低了,單獨補充煙酰胺起到了和補充Akk菌同樣的效果。

看看,又是衰老,又是神經退行性疾​​病,Akk菌的作用真的未免太廣泛了。其實除了疾病本身之外,這兩個研究也是為兩個領域以後更深入的研究打下了基礎,畢竟具體的菌種、可能的機制都有了,未來再將研究細化,進一步解釋清楚機制,那麼邁入臨床也是指日可待的了。

默氏病都已經被發現和腸道微生物有關係了,而且也有越來越多的研究證明腸道微生物與大腦間存在互作。於是,Weizmann科學研究所的研究人員就猜想,或許ALS也和腸道微生物有關。

他們在ALS模型小鼠中首先發現,小鼠在廣譜抗生素治療後病情惡化,看來果然是和腸道微生物有關係。研究人員又分析了小鼠的腸道微生物組成,發現了11種微生物隨著疾病的進展或者是在出現ALS症狀前發生改變。


圖片來源:pixabay.com

他們把11種微生物逐一地給小鼠餵了一遍,發現其中有些是有明顯負面影響的,但Akk菌不一樣,它的補充顯著延緩了ALS的進展,小鼠的存活期也因此延長了。

從機制上來說,這可能是煙酰胺的作用。在抗生素治療後,它在小鼠血液和腦脊液中的水平都降低了,單獨補充煙酰胺起到了和補充Akk菌同樣的效果。

看看,又是衰老,又是神經退行性疾​​病,Akk菌的作用真的未免太廣泛了。其實除了疾病本身之外,這兩個研究也是為兩個領域以後更深入的研究打下了基礎,畢竟具體的菌種、可能的機制都有了,未來再將研究細化,進一步解釋清楚機制,那麼邁入臨床也是指日可待的了。

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