奇妙： 合适的肠道微生物可以刺激记忆神经的产生

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新加坡科学家做了这样一个实验，把年轻小鼠和老年小鼠(24个月大)的肠道微生物分别移植到幼龄的无菌小鼠(6周龄)中。结果发现，老年小鼠的肠道微生物更加强大。在体重增加和骨骼生长方面，两组幼鼠的表现是一样的。然而，在肠道生长和大脑海马体神经元生长的方面，接受老年小鼠菌群的幼鼠表现出人意表地更好一些。海马体神经元是负责记忆的脑细胞。这项新研究的细节于11月13日刊登在《SCIENCE– Translational Medicine》杂志上。题为“老年小鼠肠道微生物移植无菌幼鼠的神经发生及延长寿命信号的研究.”

https://stm./content/11/518/eaau4760

新加坡的科学家们发现的现象和人们的直觉正好相反，所以也格外引人关注。毕竟，我们会觉得年轻的机体里面所有的东西都更加有活力。

过去的很多研究确实也显示，把年轻的小鼠的菌群移植到年老的小鼠体内有好的效果。就在今年6月的《NATURE》上，有一篇有趣的文章，描述了通过移植年轻小鼠的菌群给老年小鼠，提高老年小鼠免疫力的研究。不仅如此，文章还发现，年轻小鼠和老年小鼠一起生活可以帮助老年小鼠提高免疫力。生活在一起的小鼠有类似的肠道菌群。

https://www./articles/s41467-019-10430-7

到底什么菌群或化合物造成这种现象的发生？机理是什么？能不能把这个发现变成理论，能不能开发出有价值的产品？

 

南洋理工大学(NTU)的研究小组表明，神经产生活动的增加是由于肠道微生物的富集，产生了一种特殊的短链脂肪酸，称为丁酸盐(Butyate)。科学家们认为丁酸盐能帮助老年小鼠对抗一些老化的衰弱效应，帮助延缓衰老。这篇文章的作者写道：“在这些年轻的移植小鼠体内，较高浓度的肠道微生物衍生丁酸盐与多向性和长寿激素成纤维细胞生长因子21(FGF21)的增加有关。”“FGF21的增加与AMPK和SIRT-1的激活增加和mTOR信号减少有关。”丁酸盐是通过下肠道膳食纤维的微生物发酵而产生的，它促进了FGF21的产生，FGF21是一种长寿激素，在调节机体能量和代谢方面起着重要的作用。

 

如果给无菌幼鼠提供外部的丁酸盐，也能观察到类似的延长寿命的表型。将丁酸盐单独给予无菌幼鼠具有相同的成体神经发生和肠道生长效应。在评论神经发生效应时，领导这个研究的Sven Pettersson教授指出：“我们发现从一只老年老鼠身上收集的微生物有能力支持一只较年轻的老鼠的神经生长。这是一个令人惊讶和非常有趣的观察，特别是因为我们可以模仿神经刺激作用仅使用丁酸盐“。这些结果将引导人们探索丁酸盐是否能影响中风和脊髓损伤的修复和重建，或者减缓衰老和认知能力下降。

关于丁酸盐

丁酸盐一种短链脂肪酸，具有抗氧化作用，有助于保持肠道健康。它能促进肠绒毛的生长，并促进粘液的产生。它是肠道细胞的主要燃料，提供高达90%的能量需求。换句话说，丁酸能帮助这些细胞正确地完成它们的功能，从而保持肠壁的完整性。有几项研究表明，包括溃疡性结肠炎和克罗恩病在内的炎症性肠病患者的丁酸代谢受损与粘膜损伤和炎症有关。

已经证明，它可以帮助结肠(大肠)吸收电解质，这些电解质对许多生理过程是必不可少的，并可能有助于预防某些类型的腹泻。丁酸盐还调节结肠运动，肠的自然运动，通过它移动食物，并增加血液在结肠内流动。

丁酸盐具有“HDAC抑制剂”的作用，即通过抑制特异性免疫细胞的活性发挥抗癌和抗炎作用。这些功能有助于预防结直肠癌和炎症。此外，通过减少肠道的炎症能力，它创造了一种环境，使微生物群能够在不刺激急性免疫反应的情况下存在于人类体内。

 

丁酸盐是由微生物群中的细菌产生的一种代谢物。研究表明，通过增加饮食中特定益生菌的数量，可以滋养和优化产生这种物质的共生细菌的比例。通过食物加强微生物群是促进消化健康和丁酸生产的有效和安全的方法。

总结：

1. 丁酸是微生物体产生的一种短链脂肪酸。

2. 来自未消化膳食纤维的细菌发酵。

3. 有助于预防肠道炎症。

4. 有助于预防结直肠癌。

5. 支持绒毛生长和粘蛋白的产生。

6. 高蛋白、高脂肪、低碳水化合物饮食对其产生负面影响。

7. 主要由微生物产生。

8. 肠壁细胞的重要燃料来源。

新加坡科学家发现肠道生长加快的效应也是非常有趣的。这种效应可以对抗与年龄相关的小肠细胞存活率下降。小肠细胞的存活率下降与粘液减少有关，使肠道细胞更容易受到损害和死亡。研究人员认为，丁酸盐的加入可以改善肠道屏障功能，降低炎症风险。研究小组发现，接受老年供体微生物的小鼠，小肠肠绒毛的长度和宽度都增加了。此外，老年小鼠的小肠和结肠均较年轻无菌小鼠更长一些。

 

这一发现表明，肠道微生物可以通过积极的刺激来补偿和支持衰老的身体。这表明了一种新的潜在方法，通过模拟丁酸的富集和活化来解决老化的负面影响。可以设想科学家在未来将研究含丁酸盐的健康食品延缓衰老和成人神经再生的能力。