這個魔幻的2020就要過去了。面臨工作、學習、出行等方方面面一而再地按下暫停鍵，很多人都希望這一年能夠重啟。
「活著」、「健康」這樣的字眼在這一年顯得尤為珍貴。簡單的道理往往在經歷重大的事件後才會尤為深刻。
古有求仙藥，今有各種醫療技術的不斷革新，大家對於長壽有著一致的追求。當基本的生活有了一定的保障後，人們不僅想要活得長久，還要健健康康地活著。
我們可以看到，人類的預期壽命已開始延長，並且仍在繼續提高。「健康長壽」不再停留於一句祝福語，而是可行的人生目標。
01 關於長壽的研究
長壽是多種變量複雜組合的結果。由於不同地區自然環境、社會制度、社會經濟發展狀況和人口構成等因素千差萬別。
根據相關研究，影響人類壽命的因素至少包括：
遺傳因素如線粒體狀態、染色體穩定性、端粒長短、疾病、幹細胞活性；
環境因素如腸道微生物、飲食、運動、空氣品質以及生活環境；
其他因素如情緒壓力、社交愛情、目標成就、投入預防等等。
人們在邁向健康長壽的過程中處於不同的階段和水平。若干年後，也許有相當多的人進入百歲人生。
在2020年的最後一天，我們就來聊聊腸道菌群和長壽的故事。
伊卡裡亞島
該島位於薩摩斯島西南約10海裡，這是愛琴海的一個小島，是世界上壽命最長的地區之一。他們是90歲以上人群中世界上人口最多的國家，百歲老人在島上已有400多年的歷史了。科學家將那裡長壽的機會與空氣，水，社區精神，飲食習慣和遺傳傾向等因素相關聯。
義大利
提起義大利，你想到的是足球還是義大利麵，其實這個國家還盛產長壽老人，根據歐盟統計，義大利為歐洲第一長壽國，女性平均壽命為84歲，男性平均壽命為78.3歲。
研究發現100歲義大利老人的腸道菌群種類分布與30歲義大利人相比，出現了較明顯的變化，厚壁菌門中的擬桿菌XIVa明顯減少，而芽孢桿菌上升，身體的炎症反應狀況高，因此科學家得出長壽的關鍵因素：菌群種類的改變，更好的應對和調節炎症反應。
中國 新疆和田，廣西巴馬，四川都江堰青城山等
中國新疆和田，廣西巴馬以及四川都江堰市青城山等地區都很大比例的長壽健康老人。動物遺傳育種研究所李英團隊在《Current Biology》發表的一項關於壽老人和年輕人群腸道菌群研究發現長壽老人腸道菌群多樣性和菌群豐度顯著高於年輕組，這一結論在義大利相應人群中也得到了證實，提示更多有益菌群以及更豐富的菌群多樣性可能是人類健康長壽的重要原因之一。
02 長壽老人腸道微生物群特徵
對長壽的研究可能有助於我們理解人類是如何延緩衰老，如何戰勝與年齡相關的疾病。
腸道微生物群被認為是監測和可能支持健康衰老的變量之一。事實上，宿主-腸道微生物體內平衡的破壞與炎症和腸道通透性以及骨骼和認知健康的普遍下降有關。腸道微生物群作為健康衰老可能的介質，通過對抗炎症、腸道通透性以及認知和骨骼健康的惡化來保持宿主環境的穩態。
健康老年人的腸道菌群如何定義？
考慮到大多數老年人都患有腸道相關合併症，因此在該人群中定義健康的腸道微生物組極具挑戰性。腸道環境的變化，例如炎症，腸道滲漏，活性氧的產生以及藥物的使用，都可能影響腸道微生物組。在這方面，健康百歲老人一直被用作健康老齡化的典範，因為他們有能力推遲或避免慢性疾病。因此，該隊列中的腸道微生物組可用於定義健康的腸道微生物組。
長壽者腸道菌群多樣性水平高
一般認為，隨著年齡增長時，腸道微生物多樣性通常會降低。可能是由於生理，飲食，藥物和生活方式的變化所致。
是不是所有老人的腸道菌群多樣性都會降低？
研究人員檢測了一群健康的長壽老人的腸道微生物組，來自中國四川都江堰市的長壽老人，包括「90-99歲」和「≥100歲」兩個年齡段。
他們發現長壽人群的腸道菌群比年輕成年人的腸道菌群更多樣化，這與傳統觀點相矛盾。
Kong F，et al., 2018; Gut Microbes
他們還發現了產短鏈脂肪酸菌在長壽老人中開始增加，例如梭狀芽胞桿菌XIVa。
國內外研究結果一致
為了驗證他們的發現，他們分析了來自一個義大利小組的獨立數據集。
Kong F，et al., 2018; Gut Microbes
出現一致的結果：長壽的義大利人也比年輕的人群的腸道菌群多樣化水平更高 。
慶幸的是，谷禾腸道菌群資料庫中也有比較長壽的老人腸道菌群數據。
我們抽取其中一例相對較為健康的長壽老人的數據：
編號：083*****97 ，98歲（谷禾腸道菌群資料庫）
可以看到腸道菌群多樣性水平也是明顯增高，與文獻報導相符。大部分指標都處於正常水平。
長壽者產短鏈脂肪酸菌增多
結合義大利和中國的數據集，發現儘管腸道微生物群結構存在顯著差異(可能是由於飲食、基因和環境的差異)，但區分長壽個體和年輕群體的前50種細菌特徵中，有11種特徵是相同的。同樣，這些特徵包括腸道菌群多樣性水平更高和幾個產短鏈脂肪酸菌豐度更高。
Kong F，et al., 2018; Gut Microbes
一項後續研究中，另外兩個獨立的隊列中也觀察到了長壽人群中更大的腸道微生物組多樣性：一個來自中國江蘇省，另一個來自日本。
以上這些研究都清楚地表明，健康長壽的人存在更多樣化且平衡的腸道菌群，而在患有不同合併症的老年人中觀察到腸道菌群紊亂。
因此，研究人員假設調節腸道微生物組(如通過飲食、益生菌)來維持健康的腸道微生物組將有利於健康地衰老。
進一步假設，在患有慢性疾病的老年人中，將紊亂的腸道菌群調節為健康的腸道菌群將減輕他們的症狀，提高他們的生活質量。
腸道微生物組和健康衰老的有效假設
Deng et al., 2019; Aging
該假設背後的一個基本原理是慢性炎症，即老年人中慢性低度炎症的增加，這與不同的慢性疾病有關。
短鏈脂肪酸對維持腸道止血很重要。短鏈脂肪酸為結腸上皮細胞提供主要能量，並具有抗炎特性。這些產短鏈脂肪酸菌在長壽老人中的富集表明，這些細菌可能會減輕炎症及由此造成的損害，這可能是他們能夠健康衰老的原因。
以上我們知道長壽老人的產短鏈脂肪酸菌增多，那麼其他菌群會有什麼樣的變化？
在門類水平上，大多數研究都證明了變形菌豐度的增加。
長壽者菌群變化，潛在有益菌較多
· 不同地區比較：
一項研究分析並比較了長壽村莊中百歲老人與同一地區和城市化城鎮中的老年人和成年人的腸道菌群。採集長壽村的百歲老人、老年人和年輕人的糞便樣本，以及來自韓國城市城鎮的老年人和年輕人的公共資料庫獲得腸道菌群數據。
與城鎮化老年人相比，長壽村老人：
康復醫院百歲老人的腸道菌群也不同於居家。這些差異可能是由於飲食方式和生活環境的差異。
· 不同年齡比較：
我們來看一項研究，對62個人的糞便微生物組進行宏基因組測序，年齡從22歲至109歲不等。
下圖可以看到，隨著年齡的增長，腸道微生物群發生了變化。
Rampelli et al., 2020; mSystems
註：4個年齡組的腸道微生物組:
11個年輕人 (22 - 48歲,young);
中年13人 (65 - 75歲,elderly);
15名百歲老人 (99至104歲, centenarian);
23名半超百歲(105至109歲，semisupercentenarian)
研究人員發現與年輕人相比，長壽者菌群變化如下：
編號：083*****97 ，98歲（谷禾腸道菌群資料庫）
我們發現同樣，變形菌門增加，另外有益菌如阿克曼菌增多。
03 長壽者腸道菌群代謝相關變化
長壽者碳水化合物代謝相關基因減少
有趣的是，當研究人員將分析集中在功能規模上時，發現與碳水化合物代謝有關的基因減少。
Rampelli et al., 2020; mSystems
這種功能重塑在百歲老人和半超百歲老人的腸道微生物組中更為明顯，研究人員觀察到澱粉和蔗糖（KEGG途徑編號ko00500），磷酸戊糖（ko00030）以及氨基糖和核苷酸糖（ko00520）途徑的貢獻減少。
異種生物降解有關的基因數量增加
同時，研究人員發現了和甲苯（ko00623），乙苯（ko00642），己內醯胺（ko00930）以及氯環己烷和氯苯（ko00361）降解途徑的隨之增加。
乙苯，氯苯，氯環己烷，甲苯是主要來源於工業生產和城市排放的普遍化學物質，由於其毒性作用，是世界各地監測的主要環境汙染物之一。這些分子的主要人造來源實際上是汽車和廢氣汽車的排放，以及香菸煙霧。
此外，眾所周知，它們是在加工精製石油產品(如塑料)的過程中產生的，並包含在普通消費產品(如油漆和漆、稀釋劑和橡膠產品)中。
己內醯胺是尼龍的原料，用於生產合成纖維、樹脂、合成皮革、增塑劑等多種室內產品。先前的研究表明，這些分子在室內的負擔比在室外環境中更高，並強調了室內暴露對人類健康的特殊重要性。
生活在強人為下的環境中，例如義大利的艾米利亞-羅馬涅區（工業發達），導致持續不斷地暴露於這些普遍的異生物質中，促進它們在身體組織（包括腸道）中的維持和累積。
研究人員認為，這可以為人類宿主創造合適的條件，以選擇能夠解毒此類化合物的腸道微生物組成分，就微生物組和宿主在人類環境中的適應性而言互惠互利。
百歲和半百歲的人都是長壽的人，他們接觸異生生物刺激的時間更長，他們的微生物群更適合降解這些異生生物。
脂質代謝基因變化
除了異物降解基因和糖代謝相關基因外，我們還發現了其他代謝途徑中與年齡相關的差異，包括與脂質代謝有關的差異。
百歲老人和半超百歲老人顯示出更多的α-亞油酸（KEGG途徑編號ko00592）和甘油脂(ko00561)代謝的信息。另一方面，年輕人顯示鞘脂(ko00600)和甘油磷脂(ko00564)代謝相關基因的貢獻更大。
鑑於已知甘油磷脂和鞘脂在動物源性食品中更為豐富，而α-亞油酸主要來自植物源食物，這些特徵可能與飲食習慣有關，特別是長壽者的植物源性脂肪攝入量高於年輕人的動物脂肪攝入量。
胺基酸代謝基因變化
此外,涉及胺基酸代謝的功能途徑：
色氨酸（ko00380），酪氨酸（ko00350），甘氨酸，絲氨酸和蘇氨酸（ko00260）的代謝基因隨著年齡的增長而逐漸增加。
另一方面，發現年輕人中丙氨酸，天冬氨酸和穀氨酸代謝的基因（ko00250）更為豐富。色氨酸和酪氨酸的代謝被認為是蛋白水解代謝增強的指標。
此外，血清中色氨酸的生物利用度降低，以及尿液中酪氨酸代謝引起的酚類代謝產物水平升高。
慢性炎症水平低
研究人員發現隨著衰老，脂多糖生物合成基因(ko00540)逐漸增加，這可能與病原菌（即腸桿菌科的成員）的存在和慢性炎症的水平低有關。
04 健康長壽和不健康老人的菌群差異
然而，更長的壽命並不一定等於健康的衰老。隨著年齡的增長，人們更有可能患上各種疾病，如心臟病、中風、高血壓、認知障礙、癌症等。
前面章節有一項研究（長壽村老人與城鎮化老人腸道菌群）提到，來自不同地區的老人，雖然都是長壽，但菌群情況不盡相同。
因此，我們想更具體地了解，同樣是長壽老人，健康長壽和不健康長壽具體到個人，在哪些方面會有區別。我們抽取谷禾腸道菌群資料庫中兩例報告來進行直接比較分析。
這兩例年齡都在98-99歲左右，上左圖是得分相對較低，慢病多，右圖相對健康。
疾病風險預測：
兩者的腸道菌群總體狀況都處於正常範圍：
但仔細看多樣性指標的數值會發現：健康長壽老人的多樣性水平較高。多樣性下降被認為是不健康的微生物組的指標，與肥胖、2型糖尿病等不同的慢性疾病相關。
另外檢測到，不健康長壽老人有艱難梭菌感染狀況。
當然也有些共同的特點，比如：長壽老人的腸道屏障都較好，處於正常範圍。
05 健康長壽的預測
以上只是資料庫中的兩個案例，在經過谷禾腸道菌群資料庫篩查後，我們總結了一些關於長壽老人（90歲以上）的腸道菌群的趨勢，分享關於報告中的一些指標判斷，供大家參考。
健康總分
健康總分能很好的反映一個人的總體健康水平，有慢病或其他問題的老人一般低於55分。
菌群多樣性
菌群多樣性健康長壽老人的菌群多樣性水平最好能高於50，菌種數量在1000~1800左右較好，超過2000則可能會伴有病原菌感染的情況。
慢病情況
主要是心腦血管及糖尿病和部分消化道疾病，涉及慢性炎症和代謝疾病。
病原菌
病原菌感染是老人中最常出現的問題，包括呼吸道和腸道病原菌，隨著衰老，腸桿菌科的部分機會致病菌比例會上升，需要注意飲食健康，以及呼吸道健康和口腔健康。
腸道屏障及炎症水平
長壽老年人中Akk菌水平普遍較中年人群較高，Akk菌有助於降低肥胖等代謝疾病，但是Akk菌豐度過高會導致腸黏膜黏蛋白降解，破壞腸道屏障，也是需要注意的指標。
短鏈脂肪酸水平
短鏈脂肪酸生成的菌的水平與短鏈脂肪酸和炎症水平密切相關，短鏈脂肪酸缺乏通常是慢性炎症的推手。
益生菌水平
在谷禾檢測的90歲以上人群中，益生菌水平普遍較高，基本超過人群平均水平。
06 長壽者避雷專區——謠言粉碎機
信息爆炸的時代，我們可以輕易獲得大量關於營養保健的信息，然而其中大多數可能是不正確或者過時的觀念。
1. 減肥僅靠控制熱量？
我們都知道，減肥需要燃燒比攝入更多的能量，但這不是唯一。那些遵循「卡路裡攝入，卡路裡消耗」方法的人通常只專注於食物的卡路裡值，而不是其營養價值。這對於整體健康而言，並非最佳選擇。
如果出現體內激素失調，甲狀腺功能低下，代謝狀況，藥物使用等健康問題，可能即使在嚴格飲食下也難以減輕體重。
2. 高脂食物不健康？
許多人仍然擔心高脂肪的食物並遵循低脂肪的飲食習慣，認為減少脂肪的攝入有益於整體健康。
膳食脂肪對於保持最佳健康至關重要。另外，低脂飲食與包括代謝症候群在內的健康風險更高有關，並且可能導致胰島素抵抗和甘油三酸酯水平升高，這是已知的心臟病危險因素。
而且，在鼓勵減肥方面，高脂肪飲食已被證明比低脂肪飲食有效（甚至更高）。
當然，無論是低脂還是高脂飲食，任何一種極端情況都可能危害健康。儘可能遵循「中庸之道」。
3. 非營養性甜味劑是健康的？
市場上出現越來越多的非營養性甜味劑（NNS）的產品有所增加。顯然，高糖飲食會大大增加疾病的風險，但攝入NNS也會導致不良的健康後果。
例如，攝入NNS可能會引起腸道菌群產生負面變化並促進血糖失調，從而增加2型糖尿病的發病率。
該領域的研究仍正在進行中，未來需要高質量研究來確認這些潛在的聯繫。
4. 你必須很瘦才能健康？
我們知道，肥胖與許多健康狀況相關，包括2型糖尿病，心臟病，抑鬱症，某些癌症等。
儘管如此，降低疾病風險並不是說要你必須要達到模特身材。最重要的是營養飲食並保持積極的生活方式，因為這些行為通常會改善體重和體內脂肪百分比。
5. 所有食物都用低脂和減肥食品來代替？
去超市你會發現各種標有「清淡」，「低脂」，「無脂」的產品。雖然這些產品對那些想要減少體內多餘脂肪的人來說很誘人，但它們通常是不健康的選擇。
研究表明，許多低脂和減肥食品所含的糖和鹽要比普通脂肪食品多得多。最好不要經常食用這些產品，有時候也可以享受一下正常食物，例如全脂酸奶，奶酪和堅果黃油。
6. 鈣補充劑對骨骼健康必不可少？
很多人聽說添加鈣補充劑以保持骨骼系統健康。但是，目前的研究表明，補充鈣可能弊大於利。
例如，一些研究已將鈣補充劑與心臟病風險增加聯繫起來。此外，研究表明，它們不會降低骨折或骨質疏鬆症的風險。
當然，如果你擔心缺鈣，最好注意下鈣的飲食來源，例如全脂酸奶，沙丁魚，豆類和種子食物等。
7. 所有果汁和果汁都是健康的 ？
某些果汁營養豐富。例如，主要由非澱粉類蔬菜製成的新鮮果汁可以是增加維生素，礦物質和抗氧化劑攝入量的好方法。
然而，要知道外面買到的大多數果汁中都含有糖和卡路裡。如果過量食用，會促進體重增加和其他健康問題，例如蛀牙和血糖失調。
8. 每個人都需要補充益生菌？
益生菌的概念現在越來越火。但是，研究表明，不是所有人補充益生菌都有用，搞不好有副作用。
某些人的消化系統對益生菌的定殖有抵抗力，而且通過補充劑引入益生菌可能會導致腸道細菌產生負面變化。另外，與益生菌使用相關的小腸細菌過度生長會導致腹脹，氣體和其他不良副作用。
益生菌不應作為千篇一律的補充劑，而應更加個性化，最好在做完腸道菌群檢測之後再確定是否需要補充益生菌，補充哪一類益生菌，這樣才能真正讓身體恢復健康。
9. 減肥很容易？
你可能看過很多生動的減肥前後的圖片，甚至還有傳奇的故事，幾乎不費吹灰之力就可以迅速減肥的故事，不要隨意相信。
減肥其實並不容易。它需要堅持不懈，自律，努力和耐心。另外，由於遺傳或其他藥物因素使某些人的減肥困難很大，我們需要正視這一切，面對它，慢慢來，給自己多一點耐心，找到一種對你有效的可持續的模式最重要。
10. 纖維補充劑是高纖維食品的良好替代品？
許多人缺乏足夠的膳食纖維，這就是為什麼纖維補充劑如此受歡迎的原因。儘管纖維補充劑可以改善腸蠕動和血糖控制，從而有益於健康，但它們不應代替真正的食物。
高纖維全食（例如蔬菜，豆類和水果）包含營養物質和植物化合物，它們可以協同工作以促進您的健康，並且不能完全由纖維補充劑替代。
LONGEVITY
隨著時代的不斷發展，舊的觀念也在不斷更新。曾經的認知也許是「七十古來稀」，而現如今更多的是百歲人生。
我們的追求也會越來越高，不僅是長壽，更是健康的長壽。可以預見，長壽時代將促使健康產業結構升級。
是的，微生物產業作為健康領域的其中一塊，發展迅速。值得慶幸的是，在應對突如其來的疫情下，腸道微生態也在被應用於治療，技術的革新為提高健康水平提供有力支撐，各個制度完善也在為健康領域的可持續發展構建強大保障，人類命運共同體正彰顯其感召力。
而谷禾健康作為微生物產業的一員，自2012年創立起，對於科研事業一直貢獻著自己的力量，與此同時，這麼多年來，谷禾一直希望將科研真正服務於大眾，將科研成果帶給每一個人，這是我們的使命。
現如今，我們也已經看到階段性碩果。曾經，「腸道菌群」還只是一個概念，谷禾健康從腸道菌群的研究構思，到取樣專利的落地，腸道菌群檢測報告逐步完善，再到樣品運輸的細節管理，我們都在經歷從0到1的過程，勇於創新，不斷摸索，在微生物產業的道路上，邁著堅定的步伐。
令我們感到欣慰的是，「腸道菌群」現已逐漸從研究過渡到臨床甚至普通人群，並且從模糊的健康概念走向精準檢測甚至個性化輔助治療。
2021寄語
願你所有努力都有回報
所有的美好都如期而至
參考文獻：
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Rampelli S, Soverini M, D'Amico F, Barone M, Tavella T, Monti D, Capri M, Astolfi A, Brigidi P, Biagi E, Franceschi C, Turroni S, Candela M. Shotgun Metagenomics of Gut Microbiota in Humans with up to Extreme Longevity and the Increasing Role of Xenobiotic Degradation. mSystems. 2020 Mar 24;5(2):e00124-20. doi: 10.1128/mSystems.00124-20. PMID: 32209716; PMCID: PMC7093822.
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