Immunity:腸道菌群竟會誘發機體衰老?

2020-12-05 生物谷

2018年12月14日 訊 /生物谷BIOON/ --多年以來，科學家們一直在研究棲息於人類機體腸道中的不同細菌群落是如何對機體功能產生顯著影響的，包括機體免疫系統等；腸道菌群有時被稱為「共生菌」，其存在於所有生活在一定功能平衡下的動物機體中，當這種平衡被打破後就會誘發宿主機體出現共生失調（commensal dysbiosis）的表現，比如疾病或藥物，這常常與一系列疾病有關，甚至會降低機體的壽命，儘管科學家們進行了大量研究，但目前他們仍然並不清楚腸道菌群是如何影響機體健康的。

圖片來源：CC0 Public Domain

近日，一項刊登在國際雜誌Immunity上的研究報告中，來自瑞士洛桑聯邦理工學院的科學家們通過研究闡明了免疫系統出現問題後如何誘發宿主機體發生共生失調，從而促進年齡相關疾病的發生。文章中，研究者對黑腹果蠅進行了相關研究，黑腹果蠅是一種常用來研究腸道菌群生物學特徵的模式生物，研究人員想通過研究闡明腸道菌群和免疫系統之間的相互作用，他們重點對一種名為肽多糖識別蛋白SD（PGRP-SD）的受體蛋白進行研究，這種蛋白屬於一類模式識別受體，2016年研究人員發現，PGRP-SD能夠檢測外源性細菌病原體，並刺激果蠅機體中的免疫系統抵禦病原體的感染。

這項研究中，研究者關閉了PGRP-SD基因，隨後製造出了免疫系統受到感染的果蠅模型，相比正常果蠅而言，這些果蠅的壽命縮短了，而且研究者還發現，這些果蠅機體中名為植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)的腸道菌群的水平異常高。深入闡明其所帶來的生物學效應後，科學家們發現，這些腸道菌群會產生過量的乳酸，隨後誘發活性氧的產生，促進對細胞的損傷並誘發組織衰老；相比之下，當研究者增加果蠅機體中PGRP-SD的產生後，他們發現，PGRP-SD能夠抑制共生失調的發生，甚至還會延長果蠅的壽命。

研究者Bruno Lemaitre說道，機體中的共生細菌和宿主之前或許存在一種代謝相互作用，而且植物乳桿菌所產生的代謝產物—乳酸也會參與其中，並被果蠅腸道所加工處理，而其所誘發的副作用就是活性氧的產生，其會促進上皮組織的損傷，研究者推測，類似的機制或許在哺乳動物的腸道組織中也存在。

最後研究者表示，本文研究中我們鑑別出了一種特殊的微生物群落成員及其代謝產物或會影響宿主機體的衰老過程；當然這樣的例子還有很多，因此，在機體衰老過程中深入理解宿主-微生物群落之間的代謝互作關係，未來或有望幫助開發抵禦年齡相關疾病發生的新型策略。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Igor Iatsenko, Jean-Philippe Boquete, Bruno Lemaitre, et al. Microbiota-derived lactate activates production of reactive oxygen species by the intestinal NADPH oxidase Nox and shortens Drosophila lifespan. Immunity 13 November 2018. DOI: 10.1016/j.immuni.2018.09.017

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