Cell:改變腸道菌群和腸道間的共生關係或可延長機體壽命

2014年1月19日 訊 /生物谷BIOON/ --近日，刊登在國際雜誌Cell上的一篇研究論文中，來自巴克研究所的研究人員通過對果蠅進行實驗，改變其腸道中的細菌和吸收細胞之間的共生關係來促進果蠅的機體健康並且可以有效改善其壽命，這就為研究以腸道老化為特性的機體代謝異常提供了很好的研究模型，並且為揭示腸道細菌作為延長機體壽命的重要角色提供了一定的研究基礎。

文章中，研究者Heinrich Jasper表示，儘管當前針對老年個體腸道中菌群的組成和老化疾病之間關係的研究非常多，但是並沒有相關研究系統性地闡述機體的腸道從年輕健康到老化產生疾病的過程。這項研究中研究者就揭示了機體腸道中老化相關的改變，比如氧化應激性的增加、炎性增加啊以及免疫系統損傷程度的增加等；研究者將這些改變的因子標明而且對其進行分析列舉，從而就可以從某些環節來進行幹預改變腸道微生物失衡引發的負面作用。

Jasper表示，果蠅腸道中的細菌載量會隨著果蠅機體老化而劇烈增加，最終引發炎性狀況；而由壓力效應基因FOXO的慢性激活就會誘發腸道菌群失衡，這就會抑制一系列特殊分子（PGRP-SCs）的活性，而這些分子可以調節果蠅機體對細菌的免疫效應。

PGRP-SCs的抑制可以解除其對信號分子Rel/NFkB的調節，Rel/NFkB分子對於抵禦腸道細菌的免疫效應至關重要；研究者表示，最終引發的免疫失衡會使得細菌數量急劇擴增，從而誘發一系列炎性表現，比如自由基的產生，隨後會導致腸道幹細胞的過度增殖，最終引發腸道上皮發育不良（前癌變狀態）。

當研究者增加果蠅腸道中PGRP-SCs分子的表達後發現可以恢復腸道菌群的平衡並且限制幹細胞的增殖，研究者們就可以利用PGRP-SCs功能增強的作用來模擬某些藥物分子，從而增加果蠅的壽命。最後研究者說道，如果我們可以理解老化如何影響細菌和腸道的共生關係，那麼對於理解影響機體健康以及壽命延長也非常重要，因為細菌和腸道的共生關係對於有機體的健康非常關鍵。（生物谷Bioon.com）

PGRP-SC2 Promotes Gut Immune Homeostasis to Limit Commensal Dysbiosis and Extend Lifespan

Linlin Guo, Jason Karpac, Susan L. Tran, Heinrich Jasper

Interactions between commensals and the host impact the metabolic and immune status of metazoans. Their deregulation is associated with age-related pathologies like chronic inflammation and cancer, especially in barrier epithelia. Maintaining a healthy commensal population by preserving innate immune homeostasis in such epithelia thus promises to promote health and longevity. Here, we show that, in the aging intestine of Drosophila, chronic activation of the transcription factor Foxo reduces expression of peptidoglycan recognition protein SC2 (PGRP-SC2), a negative regulator of IMD/Relish innate immune signaling, and homolog of the anti-inflammatory molecules PGLYRP1–4. This repression causes deregulation of Rel/NFkB activity, resulting in commensal dysbiosis, stem cell hyperproliferation, and epithelial dysplasia. Restoring PGRP-SC2 expression in enterocytes of the intestinal epithelium, in turn, prevents dysbiosis, promotes tissue homeostasis, and extends lifespan. Our results highlight the importance of commensal control for lifespan of metazoans and identify SC-class PGRPs as longevity-promoting factors.