屎肠球菌 SI-FC-01:开启延缓衰老与对抗神经退行性疾病的新钥匙

【字体: 时间:2025年04月26日 来源:Scientific Reports 3.8

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  随着全球老龄化加剧,老年疾病增多。研究人员开展了屎肠球菌 SI-FC-01 对秀丽隐杆线虫(C. elegans)衰老影响的研究。结果发现该菌可延长线虫寿命、提升健康水平,通过 AKT 通路发挥作用。这为延缓衰老和防治神经退行性疾病提供新思路。

  在全球老龄化的浪潮下,老年人口比例不断攀升,与之相伴的是各种老年疾病的高发,像癌症、心血管疾病、代谢紊乱以及神经退行性疾病等,这些疾病不仅严重降低了老年人的生活质量,还带来了沉重的社会经济负担。目前,虽然现代医学在许多方面取得了显著进展,但对于如何有效延缓衰老进程、预防和治疗老年相关疾病,仍然是科学界亟待攻克的难题。在这样的背景下,寻找能够延缓衰老、改善老年健康状况的方法至关重要。近年来,益生菌因其在维持微生物群落稳定和促进健康方面的作用受到广泛关注,然而其在延缓衰老方面的潜力却鲜为人知。
为了探索益生菌与衰老之间的关系,中国科学技术大学环境科学与光电技术学院、中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心等机构的研究人员展开了一项深入研究。他们从人类肠道中筛选出一种有益的肠道微生物 —— 屎肠球菌 SI-FC-01(Enterococcus faecalis SI-FC-01) ,并对其进行了一系列研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为延缓衰老和防治老年相关疾病提供了新的思路和潜在方案。

研究人员采用了多种关键技术方法来开展此项研究。在实验生物选择上,他们选用了常用于衰老研究的秀丽隐杆线虫(C. elegans)。实验过程中运用了 RNA 测序(RNA-seq)技术,分析线虫基因表达谱的变化;通过定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)检测相关基因的表达水平;利用多种突变体线虫模型,探究特定基因在相关过程中的作用;还借助了荧光显微镜技术观察蛋白定位和细胞变化等。

研究结果主要通过以下几方面得出:

  • 屎肠球菌 SI-FC-01 延长秀丽隐杆线虫寿命:研究人员进行了偏好性和安全性实验,证实秀丽隐杆线虫不排斥屎肠球菌 SI-FC-01 且该菌无溶血活性、不耐药。随后的寿命实验表明,与对照组相比,喂食屎肠球菌 SI-FC-01 的线虫平均寿命显著增加 33.55%,和公认的抗老化药物二甲双胍(metformin)效果相近12
  • 屎肠球菌 SI-FC-01 改善秀丽隐杆线虫健康寿命:评估线虫多个生理指标发现,该菌不影响线虫体型大小,但能减少性腺细胞凋亡,减缓线虫运动能力随时间的衰退,增强其学习能力,还降低了衰老色素脂褐素(Lipofuscin)的积累,说明其有助于维持线虫良好的身体机能34
  • 屎肠球菌 SI-FC-01 对秀丽隐杆线虫转录组的影响:通过 RNA-seq 分析及后续富集分析,发现处理后的线虫有 47 个基因上调,618 个基因下调。基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析显示,这些差异基因主要与免疫、防御外界刺激以及多种生物过程相关,表明该菌可通过调节 mRNA 表达影响这些生物过程56
  • 屎肠球菌 SI-FC-01 通过 AKT 信号通路促进长寿:基于转录组分析的 KEGG 富集结果,研究人员探索了 AKT/DAF-16 信号通路。qRT-PCR 结果显示该通路相关基因 daf-16 和 age-1 表达显著改变。进一步实验表明,该菌能促进 DAF-16 蛋白核转位,且 daf-16 突变会抑制该菌对寿命的延长作用。同时,该菌对 age-1、akt-1、akt-2 突变体线虫寿命无明显影响,证实其通过 AKT/DAF-16 信号通路延长线虫寿命78
  • 屎肠球菌 SI-FC-01 增强秀丽隐杆线虫的应激抵抗能力:在氧化应激和热应激实验中,与对照组相比,喂食屎肠球菌 SI-FC-01 的线虫对氧化应激的抵抗力显著增强,在 4 小时时存活率提高 30% ,但对热应激的抵抗作用有限。且突变体实验表明,该菌通过激活 AKT 信号通路增强线虫对氧化应激的抵抗910
  • 屎肠球菌 SI-FC-01 延缓秀丽隐杆线虫神经退行性疾病模型中年龄相关疾病的进展:研究人员利用亨廷顿舞蹈病(HD)和帕金森病(PD)的线虫模型进行研究。结果显示,屎肠球菌 SI-FC-01 能显著减少 HD 模型线虫体内多聚谷氨酰胺(PolyQ)的积累,还能增强 PD 模型线虫中多巴胺神经元的活性,修复 6 - 羟基多巴胺(6-OH DA)诱导的神经元损伤,表明其可改善神经退行性疾病模型中线虫的表现1112

研究结论和讨论部分指出,补充益生菌屎肠球菌 SI-FC-01 可通过激活 Daf-16/AKT 信号通路,延长秀丽隐杆线虫的健康期和寿命,提升其运动和学习能力,增强抗氧化能力,并延缓神经退行性疾病的发生。与其他抗老化药物相比,该菌在延长寿命的同时不影响线虫体型和进食率,且其作用机制与饮食限制无关。这一研究揭示了益生菌在延缓衰老方面的巨大潜力,为开发新型抗衰老膳食补充剂提供了理论依据,也为筛选抗衰老天然活性物质开辟了新方向,有望为应对全球老龄化带来的健康挑战提供新的策略和方法。

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