综述:老年人的社会微生物组

《Ageing Research Reviews》:The social microbiome of older people

【字体: 时间:2026年01月02日 来源:Ageing Research Reviews 12.4

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  这篇前瞻性综述创新性地提出"社会微生物组"概念,系统阐述了社会接触通过水平传播共生微生物影响肠道微生物组(GM)构成的机制。文章深入探讨了社会隔离导致GM多样性下降、生态失调(dysbiosis)并加剧炎症衰老(inflammaging)的病理生理过程,特别分析了老年群体中社会关系贫乏与衰弱(frailty)进展之间的微生物学关联,为通过社会干预改善老年健康提供了新颖的科学视角。

  
老年人的社会微生物组
1. 引言:衰老中的肠道微生物组
肠道微生物组(GM)是指栖息在胃肠道腔道内与宿主共生的复杂微生物群落,包括细菌、病毒、真菌和原生动物等微生物及其对应基因组。随着研究深入,GM被认为是影响衰老轨迹的主要系统之一。年龄相关的生态失调(dysbiosis),即共生菌与条件致病菌之间的失衡,会加剧慢性炎症状态(炎症衰老,inflammaging)并促进衰弱(frailty)发生。
老年个体GM组成呈现显著的个体间差异,这种变异主要源于环境暴露与宿主遗传因素的复杂交互作用。与年轻群体相比,老年GM表现出微生物群落重构趋向生态失调的特点,这种变化既源于终生环境暴露的累积效应,也与胃肠道系统不可避免的衰老进程密切相关。特别值得注意的是,衰弱综合征与更高程度的GM生态失调相关,而长寿人群则显示出比实际年龄预期更丰富的有益菌群(如双歧杆菌)。
2. 社会微生物组假说
2.1. 动物中共生微生物水平传播的证据
在动物界,社会接触的密切程度与肠道微生物组的相似性存在明确关联。从果蝇到非人灵长类动物的研究均表明,社会网络内个体间接触越密切、持续时间越长,其肠道微生物组相似度越高。这种行为模式依赖的微生物传播在具有亲密社会行为(如性行为互惠、社会理毛)的物种中尤为明显。
然而,微生物传播的动态受物种社会结构和行为特征影响。在野生环境中,社会接触可能增加肠道微生物组生物多样性,这与健康促进相关;而在圈养条件下,与有限个体的密切接触可能导致微生物组均质化,反而降低生物多样性。这种悖论现象提示我们,共生微生物水平传播的功能意义远未完全阐明。
2.2. 人类中共生微生物水平传播的证据
人类GM同样受到社会接触模式的显著影响。共享家庭居住或参与持久社会活动的个体,其GM组成相似度显著高于社交联系较弱的个体。配偶间和母子间的微生物菌株共享程度最高,社会关系亲密度与GM相似性呈正相关。
有趣的是,这种关联在老年个体中减弱,可能反映了年龄相关的定植抗性增强。独居状态与GM多样性降低相关,但独居个体在与其他家庭成员社交时表现出更高的新菌株定植敏感性。这些发现提示,社会关系不仅影响心理情感健康,也直接塑造着我们的微生物生态系统。
2.3. 动物至人类的共生细菌水平传播
与动物共同生活为人类GM引入了独特的微生物来源。研究表明,与宠物(特别是狗)共同生活的个体,其GM组成与宠物显示出显著相似性,放线菌门和变形菌门细菌丰度发生变化。在老年人群中,养狗与GM中双歧杆菌和瘤胃球菌科等有益菌群增加相关,这些细菌以维持胃肠道屏障功能、抑制炎症反应和促进胰岛素敏感性而闻名。
分子水平的研究进一步证实,宠物与主人粪便中分离的细菌具有相同的基因组序列变异,支持了水平传播而非单纯共同暴露于相同环境或饮食的解释。这种密切的微生物交换关系也延伸至抗生素耐药基因的共享,凸显了"同一健康"理念下人类与动物微生物组的深度互动。
2.4. 环境表面细菌向人类传播的可能性
室内环境表面承载着丰富的微生物群落,其组成强烈受人类居住者和其活动的影响。经常被触摸的表面携带更多人类来源细菌,建筑环境微生物组可能通过影响免疫系统功能而间接影响人类健康,如农场样室内微生物组与城市儿童哮喘发生率降低相关。
然而,环境微生物组对人类GM的直接影响仍不确定。建筑环境中的真菌群落作为人类健康的新调节因子受到关注,但其与GM的关系目前仍主要停留在假设阶段。
3. 社会隔离对肠道微生物组的影响
3.1. 动物模型证据
实验研究表明,社会隔离可导致GM组成深刻改变,包括放线菌门增加和梭菌纲减少。同时,社会隔离还引起肠道屏障功能破坏,紧密连接蛋白、结肠杯状细胞和黏蛋白表达减少,黏膜通透性增加。这些变化可能刺激局部和脑内炎症反应,特别是海马区促炎细胞因子水平升高。
GM特征与社会隔离相关的行为改变也存在关联。长期社会隔离小鼠在强制运动任务中活动性降低(类似抑郁行为),与GM中有益细菌(如瘤胃球菌科和阿克曼菌科)减少相关。短链脂肪酸(如丙酸)被确定为这种肠-脑连接的可能效应分子。
3.2. 人类研究证据及COVID-19大流行的启示
人类研究中,孤独感与GMα多样性呈负相关。经历社会排斥的个体GM显示生态失调特征,包括厚壁菌门/拟杆菌门比率降低、普雷沃菌属增加和具有抗炎促合成作用的普拉梭菌减少。
COVID-19大流行期间的社交隔离为研究社会接触减少对人类GM的影响提供了独特自然实验模型。多项研究显示,社交隔离期间GM组成发生改变,总体趋势是生物多样性下降,通常通过社交传播的细菌减少,某些可能具有健康促进作用的微生物代表性降低。然而,这些研究中运动量和饮食等协变量控制不足,GM变化与社交隔离的因果关系仍需谨慎解读。
4. 老年人社会隔离的负担
流行病学研究一致表明,社会隔离与老年不良健康结局相关,包括慢性病风险增加、衰弱加重和生存率降低。社会关系贫乏的健康老年人向衰弱状态转变的风险更高,而衰弱个体的社会隔离与衰弱严重程度恶化相关。
社会隔离与衰弱的关系呈现双向性:衰弱增加社会支持减少和隔离的风险,而社会隔离又加速衰弱进程。这种复杂关联可能由慢性炎症介导,而炎症是衰弱的主要病理生理驱动因素之一。从微生物学视角看,社会隔离可能通过减少接触多样化微生物物种的机会,或通过改变胃肠道功能,加剧与衰弱相关的GM生态失调。
5. 老年人的社会微生物组及其对老年医学的意义
社会关系丧失和孤独感可能对GM组成和功能产生负面影响,通过减少微生物多样性或通过自上而下的神经调节改变胃肠道功能,强化衰弱的病理生理机制。因此,促进社会活动参与和建立新社会网络可能是从心理神经到微生物学多层次对抗功能丧失、促进健康老龄化的有效策略。
然而,长期与相同个体接触而缺乏真正社会参与可能产生不利影响。养老院居民GM显示同质化趋势,这种状况可能与微生物组应对应激的恢复力降低相关。值得注意的是,老年人GM独特特征通常与住院风险和死亡率降低相关,提示维持养老院居民GM多样性的营养和营养干预措施的重要性。
动物辅助活动可能通过情感参与和GM调节双重机制 benefit 老年健康。目前尚无研究考察动物辅助治疗对老年人群GM的影响,但其他科学领域的证据强烈支持人与动物间肠道细菌的传播。未来研究应考虑将GM作为社会干预措施的生物学终点指标。
6. 结论
人类GM受到社会接触数量、类型和持续时间的显著调节。社会隔离与GM生物多样性减少和生态失调趋势相关,而生态失调是炎症的重要促进因素。因此,老年人社会隔离的有害后果(包括衰弱发生率增加、衰弱进程加速、残疾和死亡率升高)可能部分由GM组成的不利变化介导。
应鼓励减少社会隔离和促进社会参与(包括动物辅助活动)的干预措施,这不仅因其对情绪、认知和情感的心理神经效应,也因其对GM组成的潜在益处。未来研究应探讨社会隔离是否影响GM,进而影响老年患者的衰弱状态和功能轨迹。动物辅助治疗和社会活动参与对衰弱老年人、认知障碍或痴呆患者的益处评估也应将GM组成和功能作为可能的临床和生物学终点。
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