肠道菌群是生活在人体消化道的所有细菌的总和,其种类超过余种,数量从食管、胃、十二指肠、小肠到结肠依次递增,总数量约为个,数量远远多于人体自身的细胞。肠道菌群作为机体的一部分,其与机体的状态息息相关,受到宿主年龄、饮食习惯、基因、药物和周围环境等多种因素影响。人体从新生儿生长发育到成年、再逐渐衰老的过程中,肠道菌群也处于一个动态变化的状态。
肠道菌群又被称为人体内的第二基因组,参与人体代谢、免疫反应及基因表达。肠道菌群与宿主之间有着密切的联系,以至于可以把两者视为一个整体,因此,肠道菌群与宿主组成的整体又被称为共生体。人体衰老是个持续渐进的自然过程,它是分子、细胞、组织和器官慢性损害的累积,以致机体功能障碍或减退,从而对感染和疾病的抵抗力下降。而宿主和微生物作为一个共生体,肠道菌群紊乱与机体各种疾病有关,如消化系统疾病、代谢性疾病、心血管系统及神经系统疾病,因此,肠道菌群的稳定与机体的健康和衰老状态密切相关。
01随年龄而改变的肠道菌群肠道菌群会随着年龄的增长及衰老相关疾病的发生而发生显著的改变。一般来说健康成年人肠道菌群组成相对稳定,其中厚壁菌门和拟杆菌门的丰度较高,少数为放线菌门和变形菌门。与正常年轻人相比,老年人的双歧杆菌减少,而拟杆菌增加,同时肠道微生物的多样性下降,核心菌种的相对丰度减少,而机会菌种(变形杆菌)定植增加。
02肠道菌群与衰老通常意义上的衰老是指机体随着时间流逝而老化,衰老是生物有机体经历的一个自然过程。在这个过程中,随着年龄的增长,机体逐渐出现生理功能下降,个体抵抗力下降。为了描述衰老的特征并确定其潜在机制,一些关于机体衰老的研究已经开展,研究表明衰老的主要分子表型特征包括基因组失稳、端粒磨损、表观遗传改变、蛋白稳态丧失、营养素感应失调、线粒体功能障碍、细胞衰老、干细胞耗竭和细胞间通讯改变。
机体的免疫、代谢及器官功能的变化在衰老过程中也起着重要的作用。年龄相关性免疫系统衰退显著影响了老年人的健康,这种免疫系统能力的丧失被称为免疫衰老,已有研究发现肠道菌群与宿主免疫系统的正常功能密切相关。肠道菌群与机体代谢有着十分密切的关系,肠道菌群相关代谢物(包括肠道菌群的代谢产物和机体自身产生受肠道菌群影响的代谢物)可以通过很多途径来影响衰老,而其中的机制目前仍未完全阐明。
03肠道菌群与抗衰老随着对肠道菌群研究的加深,人们可以通过老年人肠道菌群来预防和治疗与衰老相关的疾病,从而延缓衰老。饮食对肠道菌群的影响较大,富含膳食纤维的饮食可以改善肠道菌群的组成。目前临床上常用的直接调节肠道菌群的方法是给予益生菌,恢复机体肠道菌群的稳态。干预肠道菌群失调有助于增强机体的抗氧化能力及抑制慢性炎症,还可以改善免疫稳态、预防胰岛素抵抗、调节脂质代谢、增加SCFAs的水平,对宿主的健康和长寿产生积极的影响。
对中国健康年轻人肠道菌群的研究发现,肠道菌群的结构与民族、地理和生活方式等因素相关。不同民族、地理和生活方式会对年轻人的长期饮食模式产生极大的影响,而饮食模式的巨大差异又会影响他们的肠道菌群。健康的饮食模式有助于形成稳定且对机体有益的肠道菌群。在众多饮食模式中,地中海饮食是人们较为认可的一种健康的膳食模式。已有研究表明,地中海饮食与改善健康状况有关,包括降低死亡率和心血管疾病、癌症和神经退行性疾病等老年疾病的发生率。一项研究表明,在坚持地中海饮食干预组中,纤维分解有关益生菌如普拉梭菌(Faecalibacteriumprausnitzii)和Roseburia的丰度增加,它们可以产生丁酸盐,而丁酸盐在肠道内有抗炎作用。由此可见,地中海饮食在调节肠道菌群,进而促进人体健康方面有着积极的作用。
益生菌是指定殖在人体内,对宿主有益的活性微生物。益生元是指不易被人体消化吸收却能促进益生菌生长的物质。在研究外源性补充益生菌对老年人肠道菌群的改善时,双歧杆菌和乳酸杆菌是被当做益生菌补充常见的细菌。在这些研究中,接受双歧杆菌和乳酸杆菌等益生菌补充的老年人与服用安慰剂的对照组相比,前者肠道菌群中的双歧杆菌、乳酸杆菌等益生菌增加,而机会致病菌Escherichia.coli相对减少。而在亚组分析中,益生元对年轻人和老年人的肠道菌群均没有显著影响,这表明短期内益生元的补充对机体肠道菌群的意义并不大。益生菌与益生元联合使用,能够帮助恢复肠道菌群,还能产生对人体有益SCFAs。
肠道菌群与衰老有着复杂而密切的关系,肠道菌群可通过调节免疫、延缓炎症衰老、参与衰老相关代谢物的生成等方式参与机体衰老过程,同时衰老也会影响肠道菌群的组成,肠道菌群与衰老两者之间互为因果。目前我国老龄化程度逐步加重,未来会有大量的老年人群,如何保障老年人的生活质量和身体健康将成为国家和社会主要的研究方向,探讨通过调节肠道菌群减轻衰老对机体的损害,缓解衰老相关的症状以及延缓衰老的方法,具有非常重要的价值和意义。
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