肠道微生物群影响宿主生理学的多个方面,包括代谢和免疫功能。肠道细菌产生的许多代谢物进入肠上皮(细菌可能无法穿过)和宿主组织,为微生物活动影响宿主生理提供了一种方式。然而,确定个体肠道细菌代谢物对宿主寿命的具体贡献仍然具有挑战性。
为了解决这一差距,由日本近内大学生物科学技术学院副教授 Shin Kurihara 和日本金泽大学教授 Takayuki Kuraishi 领导的研究小组使用了基因工程的知生果蝇。 大肠杆菌(E. coli)。该实验系统使研究人员能够将携带能够产生多胺的细菌的果蝇与携带经过基因改造不能产生多胺的细菌的果蝇进行比较。 ”多胺,包括腐胺和亚精胺,是与改善生物功能和延长寿命相关的肠道微生物代谢物。我们想了解仅由肠道细菌产生的多胺是否独立于食物来源的多胺直接影响宿主的寿命。 栗原博士说道。研究结果在线发表在该杂志上 姆比奥 2026 年 9 月 10 日。
研究人员首先使用无菌果蝇检验了膳食多胺的影响,该果蝇维持化学成分明确的无多胺饮食,并补充腐胺或亚精胺。与没有多胺饮食的果蝇相比,两个补充组的果蝇寿命均显着延长。接受腐胺的果蝇的平均寿命为 20.8 天,接受亚精胺的果蝇的平均寿命为 21.1 天,而缺乏多胺的对照组的平均寿命仅为 18.2 天。
研究小组随后研究了肠道细菌特异产生的多胺是否有助于延长寿命。研究人员用三种基因不同的物种之一在苍蝇中定殖 大肠杆菌 菌株:SK929,一种能够产生腐胺的野生型菌株; SK930,一种突变菌株,其中涉及腐胺生物合成的三个基因已被删除; SK931,一种能够产生腐胺的互补菌株。所有组均维持改良的无多胺饮食,使研究人员能够评估细菌多胺产生的贡献。
在 SK929 和 SK931 定植的果蝇全身匀浆中分别检测到 1.2 nmol/mg 和 1.3 nmol/mg 的腐胺。然而,它低于转染 SK930 的果蝇的检测限。研究人员发现亚精胺分为三组,与果蝇合成多胺的能力相对应。携带多胺生产菌株的果蝇体内腐胺含量较高,表明宿主吸收了细菌来源的腐胺并将其转化为亚精胺。
寿命结果显示出性别依赖性差异。在雄性果蝇中,被产生腐胺的 SK929 和 SK931 菌株定殖的雄性果蝇的平均寿命分别为 13.8 和 12.6 天,而被多胺缺陷型 SK930 菌株定殖的果蝇的平均寿命为 11.0 天。两个多胺衍生组的寿命均明显长于 SK930 组。
在雌性果蝇中,不同物种之间的效果不太一致。 SK929 定植的雌性的平均寿命为 14.9 天,明显长于携带 SK930 菌株的对照组的 11.0 天,而完整的 SK931 菌株的平均寿命仅为 10.7 天。
研究人员还研究了影响其寿命延长的潜在分子机制。与缺乏多胺的对照组相比,宿主与产生多胺的细菌的相互作用显着减少。 总M 和 你好 表达。因为 总M 与随年龄增长而激活的 JAK/STAT 免疫/应激反应通路相关,其下调有助于延长寿命。然而,确切的机制仍有待阐明。
“这种实验方法使我们能够检查肠道细菌产生的个体代谢物如何影响其宿主的寿命。” 栗原博士解释道。 “虽然我们在这项研究中关注的是多胺,但同样的策略可以帮助我们研究其他细菌代谢物的长期影响。最终,这种见解可以推动功能性食品和益生菌的开发,从而优化多胺的生产。
总体而言,该研究提供了一个受控实验证明,肠道细菌衍生的多胺积极调节宿主的寿命,为研究其他微生物群衍生的分子如何影响长期宿主健康建立了强大的方法框架。
来源:
期刊参考:
下川,H., 和其他人。 (2026) 肠道细菌衍生的多胺可延长宿主寿命。 姆比奥。 DOI:10.1128/mbio.01484-26。


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