攝食年輕的糞便內微生物,竟能讓老魚更長壽

作者 | 發布日期 2017 年 06 月 08 日 13:50 | 分類 科技教育 follow us in feedly

雖然聽起來有些令人反胃,但最新的研究發現,高齡的魚在攝取了年輕魚排泄物中的微生物後能夠活得更久。這項研究已經由德國馬克思普朗克研究所老化生物學基因學家 Dario Valenzano 等人於 3 月 27 日發表於 bioRxiv.org。



這項被稱為「新血」(young blood)的實驗中所研究的對象還包含了一老一少兩隻大鼠,研究人員發現年輕大鼠血液內循環的因子能夠使較老的大鼠更健康且長壽。因此,在這項首次進行的新研究中,研究團隊打算測試「移植」腸內菌對壽命的影響。

在先前就已經有研究顯示微生物與老化在許多動物之間的關聯,在人類及小鼠老化的過程中,體內的微生物組成會一點一點流失,微生物多樣性也隨之下降,使得腸道內微生物趨向單一化,老化的個體體內單一致病菌種上升並成為群集中主導地位。同樣的現象也會出現在鱂魚身上,牠們在年輕時腸道菌的多樣性和人類或老鼠年輕時差不多,研究人員根據牠們的腸道菌相就能直接判別牠們的年齡。
Valenzano 與其研究團隊研究的對象是一種名為弗氏假鰓鱂(Nothobranchius furzeri)的綠色鱂魚,牠們短暫生活於雨季時的莫三比克及辛巴威地區。對於鱂魚這種生命非常短暫的脊椎動物,出生後大約 3 週就能達到性成熟,並在數個月後死亡。

為了要找到微生物在老化中扮演的角色,研究團隊將 6 週大的鱂魚體內腸道菌「移植」到 9.5 週大的中年鱂魚體內。首先以益生菌清除中年鱂魚的腸道菌叢,將牠們養在含有年輕鱂魚腸道內成分的滅菌水族箱內 12 小時。Valenzano 注意到鱂魚一般不太會吃排泄物,但牠們會輕咬那些腸道成分來看看這些東西到底是不是能吃的食物,在這個過程中就會攝入研究人員希望牠們吸收的微生物。

經過「移植」後,研究團隊發現這些微生物能重新在中年鱂魚腸道內生長形成菌落,攝入年輕鱂魚腸道菌的中年鱂魚達到 16 週大時,牠們體內的微生物組成與 6 週大的鱂魚差不多。

中年鱂魚經過腸道菌「移植」之後,壽命也有明顯的改變,攝入年輕鱂魚腸道菌的鱂魚比攝入中年鱂魚腸道菌的鱂魚平均壽命高出 41%,並且比一般沒有經過特殊處理的鱂魚壽命高出 37%;單獨以益生菌處理的鱂魚壽命也會有些許延長,但不顯著。

研究能否延長人類壽命還太早

研究團隊還發現,16 週的老年鱂魚在攝入年輕鱂魚腸道菌之後,比其他老年鱂魚更頻繁的出現猛衝行為,他們的活力和 6 週大的年輕鱂魚比較相似。相反的,年輕鱂魚若是攝入老年鱂魚的腸道菌,不會影響壽命長短。

Valenzano 表示,微生物影響動物壽命的確切機制還不清楚,其中一種可能是因為免疫系統會隨著老化而衰退,使有害的微生物漸漸多過好菌。年輕的鱂魚腸道菌可能能夠以某種機制影響免疫系統功能,進而促進鱂魚壽命延長。

美國加州巴克老化研究所(Buck Institute for Research on Aging)發育生物學及遺傳學家 Heinrich Jasper 認為,這項研究令人十分驚嘆,而他與研究團隊在這項研究中將會繼續進行以移植微生物相延長其他動物壽命的研究測試。

Jasper 表示,這些研究的困難之處在於解構其中的機制,這個部分可能非常的複雜。Jasper 帶領的研究團隊將會將不同年齡的果蠅所帶的微生物互相交換,來測試微生物對果蠅壽命的影響。

加拿大戴爾豪斯大學研究微生物群集生物資訊學家 Robert Beiko 也希望能夠研究微生物交換對於老鼠老化所造成的影響;同時,也希望能夠了解動物在年輕時期所保存的體內微生物樣本,是否也能夠在年長之後重新引入體內並延長壽命。

糞便移植在人類身上可能可以用來治療一些反覆感染的案例,但 Valenzano 認為現階段考慮以這樣的方式延長人類壽命尚且太早,他們研究團隊並不打算將這項研究推進至那種程度,現階段成果只是初步證明糞便移植方式對於壽命的延長或許能有正向的影響。

(首圖來源:德國馬克思普朗克研究所) 

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