小小肠道菌可左右人的命运 (2)

2018-01-31  未知 admin

　　研究者在检测正常和无菌小鼠体内血清素的水平后发现，无菌小鼠肠嗜铬细胞产生血清素比正常小鼠减少60%，但是给无菌小鼠移植正常肠道微生物后，又能恢复小鼠肠道嗜铬细胞产生血清素的能力。这证明，肠道微生物是肠道合成血清素的重要条件。共有近20个种类的产芽孢细菌组合能让无菌小鼠恢复产生血清素的能力。

　　细菌又是如何促成血清素合成的呢？进一步研究发现，这些产芽孢细菌的代谢产物，如维生素E、丁酸盐、胆酸盐、脱氧胆酸、对氨基苯甲酸、丙酸盐和酪胺等分子，能刺激肠嗜铬细胞生产血清素。

　　来看看这个过程：当肠道内的菌群正常时，产芽孢细菌的代谢产物刺激肠嗜铬细胞生产血清素，然后通过血液循环维持人体和大脑内血清素的正常浓度。因此，在有外界的喜事刺激时，人才会高兴。反之，体内菌群减少或搭配比例不当，会让血清素合成减少，即便有喜事刺激也高兴不起来。

　　一个旁证是，部分抑郁症患者的表现之一就是体内缺乏维生素E，所以医生会给予补充维生素E，缓解患者的抑郁症状。现在，研究人员也发现，产芽孢细菌的代谢产物之一就是维生素E，后者又能促进血清素的生成，说明细菌真的左右着人们的喜悦与悲伤。

　　基因突变大肠杆菌可能延寿

　　再来说说肠道细菌与寿命的关系。美国贝勒医学院的研究人员发现，秀丽隐杆线虫体内有近4000种大肠杆菌，其中有几十种能够延长线虫的寿命。同时，这些大肠杆菌在实验室试验中能延缓肿瘤发展和β-淀粉样蛋白积聚，而β-淀粉样蛋白积聚被视为痴呆发生的重要原因。

　　秀丽隐杆线虫以大肠杆菌等细菌为食。研究人员建立了一个大肠杆菌库，包括3983种单基因突变菌株。他们单独将每一种菌株饲喂线虫，观察其寿命。结果发现，有29种突变菌可以让线虫的寿命延长10%以上。

　　在既往对衰老的研究中，研究人员已经发现，动物和人的长寿与几种分子信号通道有关，如胰岛素/胰岛素样生长因子1(IGF-1)、雷帕霉素靶蛋白(TOR)信号通道和限制能量(即节食)。

　　不过，令人惊讶的是，这次研究发现了新的延寿机制。线虫体内有两种基因突变大肠杆菌引发寿命延长并不是通过上述信号通道实现的，一种是hns基因突变，可使线虫延寿40%，另一种是lon基因突变，能使线虫延寿25%。

　　原来，hns基因和lon基因共同参与一种代谢物的合成，即荚膜异多糖酸。而荚膜异多糖酸被认为是延长寿命的重要物质。研究人员直接将荚膜异多糖酸喂给线虫，线虫的寿命延长了20%;对果蝇饲喂荚膜异多糖酸，也延长了果蝇的寿命，证实了荚膜异多糖酸的抗衰老作用。

　　这提示，两种基因引起的延寿作用可能是通过荚膜异多糖酸实现的。随后，研究人员检测发现，有肠道细菌hns基因和lon基因的培养基中，荚膜异多糖酸的含量都比其他培养基中的要高。当两种基因与荚膜异多糖酸同时存在时，线虫体内与衰老有关的肌肉线粒体的分解会减弱，即证明衰老在延迟。

　　荚膜异多糖酸抗衰老的原理与线粒体的功能有关。线粒体是所有真核生物细胞中非常重要的一种细胞器，是细胞的“能量工厂”，为细胞供能，参与细胞生长的调控。荚膜异多糖酸作为代谢产物被肠道细胞吸收后，会与细胞内的线粒体建立联系，维持线粒体的功能和蛋白质的稳态，由此让线虫、果蝇、哺乳动物的寿命延续。

　　由上可知，有hns基因和lon基因突变的大肠杆菌促进荚膜异多糖酸合成，荚膜异多糖酸则维持线粒体的功能，使动物延寿。下一步，研究人员还需弄清有突变基因的大肠杆菌促使荚膜异多糖酸合成增加的原因，以及是否同样适用于人类。（张田勘）