這可能不是最開胃的延長壽命的方法，但研究人員首次證明，年老的魚在食用了年輕魚糞便中的微生物後，壽命會延長。這項發現於3月27日釋出在 bioRxiv.org 預印本伺服器上1，作者是德國科隆馬克斯·普朗克衰老生物學研究所的遺傳學家 Dario Valenzano 和他的同事。
所謂的“年輕血液”實驗，即將兩隻大鼠的迴圈系統連線起來——一隻年輕，另一隻年老——發現年輕齧齒動物的血液中迴圈的因子可以改善年老動物的健康和壽命。但這項開創性的新研究考察了“移植”腸道微生物群對壽命的影響。
“這篇論文非常令人震驚。它做得非常好，”加利福尼亞州諾瓦託巴克衰老研究所的發育生物學家和遺傳學家海因裡希·賈斯珀說，他預計科學家將測試這種微生物群移植是否可以延長其他動物的壽命。
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鱂魚的生命是短暫的，它是地球上壽命最短的脊椎動物之一：這種魚在三週大時達到性成熟，並在幾個月內死亡。瓦倫扎諾和他的同事在實驗室研究的綠松石鱂魚 (Nothobranchius furzeri) 生活在莫三比克和辛巴威雨季形成的短暫池塘中。
之前的研究暗示了微生物群與多種動物衰老之間的聯絡。隨著年齡的增長，人類2和小鼠3的微生物群多樣性往往會喪失一些，形成更加統一的腸道微生物群落，曾經罕見和致病的物種在年老的個體中佔據主導地位4。
瓦倫扎諾說，同樣的模式也適用於鱂魚，它們年輕時的腸道微生物群幾乎與小鼠和人類一樣多樣化。“你可以根據魚的腸道微生物群來判斷魚是年輕還是年老。”
糞便零食
為了測試微生物群的變化是否在衰老中起作用，瓦倫扎諾的團隊將6周大的鱂魚的腸道微生物“移植”到中年9.5周大的魚身上。他們首先用抗生素治療中年魚，以清除它們的腸道菌群，然後將它們放置在含有幼魚腸道內容的無菌水族箱中12小時。瓦倫扎諾指出，鱂魚通常不吃糞便，但它們會探查和咬腸道內容物，看看是否是食物，並在過程中攝入微生物。
研究小組發現，移植的微生物成功地重新定殖了接收它們的魚的腸道。在16周大時，接受“年輕微生物”的中年魚的腸道微生物群仍然類似於6周大的魚。
年輕微生物群的“移植”對接受它們的魚的壽命也產生了顯著的影響：它們的中位壽命比暴露於中年動物微生物的魚長41%，比沒有接受治療的魚長37%（單獨使用抗生素也延長了壽命，但程度較小）。
在16周時——按鱂魚的標準來說已經年老了——接受年輕腸道微生物的個體比其他年老的魚更頻繁地在水箱裡遊動，活動水平更像6周大的魚。相比之下，瓦倫扎諾和他的團隊報告說，來自年老魚的腸道微生物對年輕魚的壽命沒有影響。
免疫系統影響
瓦倫扎諾說，微生物究竟如何影響壽命還不清楚。一種可能性是免疫系統隨著年齡的增長而衰退，使有害微生物能夠勝過更有益的細菌。那麼，微生物群移植可能會重置中年魚的微生物群。瓦倫扎諾補充說，更年輕的微生物群的成分也可能透過某種方式影響免疫系統本身的功能來促進長壽。
“所有這些實驗的挑戰將是剖析其機制，”賈斯珀說。“我預計它會非常複雜。”他的實驗室正在嘗試在不同年齡的果蠅中進行微生物群交換，以測試對壽命的影響。
加拿大哈利法克斯達爾豪西大學研究微生物群落的生物資訊學家羅伯特·貝科希望獲得資金，以瞭解微生物群交換是否也會影響小鼠的衰老。他還想知道，如果一個人在生命早期取樣並儲存自己的微生物群，然後在晚年重新引入，是否可以延長其壽命。
在人類中，糞便移植可以幫助治療一些反覆感染，但瓦倫扎諾說，現在考慮將其用於延長壽命還為時過早。“我不會走那麼遠。這只是早期證據，表明這具有潛在的積極作用。”
本文經許可轉載，並於2017年4月4日首次發表。