微生物组与衰老：解锁健康长寿的新前沿

衰老常被称为“银色海啸”，因为它带来的影响巨大且迅速逼近。到2050年，全球65岁及以上的老年人口预计将超过16亿，比当前数量翻一番。仅在美国，16%的人口（约5400万人）年龄在65岁及以上，预计到2040年这一比例将上升至22%。这种人口结构的变化给个人、家庭和医疗系统带来了诸多挑战。

微生物组：衰老研究的新前沿

微生物组由数万亿个主要居住在微生物群落中的微生物组成，包括细菌、病毒、真菌和古菌。这些微生物在消化、免疫调节和代谢调控中起着至关重要的作用。研究表明，随着年龄的增长，微生物组会发生显著变化。这些变化会破坏微生物群落的微妙平衡，导致失调——一种有害微生物多于有益微生物的状态。失调已与多种与年龄相关的疾病有关，如神经退行性疾病、肌肉损失、心血管疾病和免疫功能障碍。

然而，尽管观察性研究已经发现了微生物组与衰老之间的关联，但因果关系和后果仍然不明确。这种缺乏明确性的现象突显了需要有针对性的研究努力来阐明这些相互作用，并开发有针对性的干预措施。

微生物组如何促成与衰老相关的疾病

1. 阿尔茨海默病

神经退行性疾病，特别是阿尔茨海默病（AD），是最具毁灭性的与年龄相关的疾病之一。新兴证据表明，微生物群落微生物组在神经炎症和认知衰退中起着关键作用。Yadav博士在Wake Forest大学和南佛罗里达大学（USF）的研究表明，微生物群落失调加剧了动物模型中的β-淀粉样蛋白积累和神经炎症。通过引入特定的益生菌和饮食干预，他的团队能够减轻这些影响，改善这些模型的认知功能。这些发现正在被转化为人类临床试验，以探索基于微生物组的AD疗法。

2. 肌肉减少症和肌肉健康

肌肉减少症，或与年龄相关的肌肉损失，是老年人虚弱和跌倒的主要原因之一。研究表明，微生物群落微生物组通过调节炎症和蛋白质代谢影响肌肉健康。USF的研究确定了特定的益生菌菌株，可以提高老年动物模型的肌肉力量并减少炎症。这些发现为针对微生物组的疗法打开了大门，以保持肌肉健康并降低肌肉减少症的风险。

3. 心血管健康

心血管疾病仍然是老年人发病率和死亡率的主要原因。微生物组衍生的代谢物，如三甲胺N-氧化物（TMAO）、丁酸盐等，已被认为与心血管疾病风险有关。Yadav博士的实验室探索了调节微生物群落细菌以降低TMAO水平和增加丁酸盐水平的策略，证明饮食和益生菌干预可以显著降低与衰老相关的心血管风险。

南佛罗里达大学微生物组研究所：推进微生物组与衰老研究

南佛罗里达大学微生物组研究所由Christian Brechot博士和Hariom Yadav博士领导，是微生物组与衰老研究领域的先锋力量。其旗舰项目研究微生物组在整个生命周期中的作用，强调衰老从胚胎阶段开始。该研究所指出，虽然衰老通常与老年人相关，但这个过程早在生命早期就开始了，因为身体随着时间的推移在生物途径中积累了异常。高度动态且随时间演变的微生物组在这个过程中起着关键作用。

早期的微生物互动塑造了免疫记忆，影响了儿童期、成年期和晚年的健康。通过研究这些互动，USF微生物组研究所旨在揭示微生物失衡如何导致与衰老相关的疾病，并开发恢复这些途径和谐的方法。

微生物组在衰老微生物群落和大脑（MiaGB）联盟

MiaGB联盟由Yadav博士领导，是一项由佛罗里达州卫生部和国家卫生研究院资助的全州范围的倡议。该联盟创建了一个独特的数据集，包括来自500多名老年人的微生物组样本。

MiaGB联盟的关键特点：

• 横断面和纵向数据：MiaGB收集并分析随时间变化的微生物组数据，提供了关于微生物群落如何随年龄变化的见解。

• 大脑、肌肉和免疫健康：该联盟研究微生物组变化与认知衰退、肌肉损失和免疫功能障碍之间的联系。

• 微生物生物标志物：MiaGB旨在识别预测与年龄相关疾病风险的微生物特征，为早期检测和干预铺平道路。

该联盟的发现对于理解健康衰老的生物学基础具有深远意义，并为该领域的年轻研究人员提供了培训机会。通过开发微生物生物标志物，MiaGB为预防和治疗与年龄相关疾病奠定了个性化策略的基础。

漏肠和炎症老化

漏肠是一种尚未充分研究的现象，其特点是微生物群落通透性增加。这种状况允许促炎分子进入血液，触发全身性炎症，称为炎症老化。慢性炎症加速了与年龄相关的疾病进展，包括痴呆和心血管疾病。Yadav博士在USF的实验室在解决漏肠方面取得了重大进展。其实验室最显著的创新之一是PoZibio®，这是一种源自Lactobacillus paracasei D3.5的后生物制剂。这种热灭活益生菌已被证明可以：

• 降低微生物群落通透性：加强微生物群落屏障，防止不必要的分子泄漏。

• 降低炎症：减轻与衰老相关的慢性炎症。

• 促进健康老龄化：在临床试验中改善整体健康和长寿。

PoZibio®代表了一种有前途的治疗漏肠和炎症老化的疗法，其成功的商业化突显了其广泛的潜在影响。

结论：微生物组研究的前景

微生物组代表着衰老研究的一个变革性前沿。南佛罗里达大学微生物组研究所和MiaGB联盟的开创性研究正在解开微生物群落与宿主生物学之间复杂的相互作用。

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