《Nutrients》：The Gut Microbiome as a Mechanistic Link Between the Planetary Health Diet and Healthy Aging
摘要
人口老龄化、慢性非传染性疾病负担的上升以及环境退化日益被视为相互关联的全球性挑战，这凸显了需要采取能够同时促进人类健康与地球健康的综合策略。行星健康饮食（Planetary Health Diet, PHD）最初为应对上述挑战而提出，现已作为支持健康老龄化的有前景的膳食框架而出现。尽管其健康益处日益得到流行病学与临床证据的支持，但其发挥作用的生物学机制仍未完全阐明。本叙述性综述综合了关于PHD、肠道微生物组与生物学衰老之间相互作用关系的证据，重点关注微生物组介导的、将可持续营养与健康寿命（healthspan）联系起来的通路。坚持与PHD一致的膳食模式与更高的微生物多样性和功能能力、更多生物活性微生物代谢产物的产生，以及更有利的肠道屏障、免疫和代谢特征相关。这些适应性变化可能调节衰老的若干标志，并有助于维持生理韧性。来自前瞻性队列研究、随机对照试验和系统评价的证据进一步表明，与PHD一致的膳食模式与较低的心血管代谢疾病、衰弱、认知衰退和过早死亡风险相关。通过整合营养科学、微生物组研究、老年科学（geroscience）和公共卫生领域的发现，本综述将肠道微生物组定位为一个重要的（尽管并非唯一的）生物学界面，可持续膳食模式可能通过该界面支持健康寿命，同时促进环境可持续性。
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引言
人口老龄化、慢性非传染性疾病（NCDs）负担增加和环境退化已成为相互关联的全球性挑战，需要综合性的预防策略。人口结构向老年人群的转变显著增加了多病共存、衰弱、残疾和医疗资源利用的患病率，而不可持续的食物系统同时加剧了气候变化、生物多样性丧失和资源枯竭。这些并行趋势凸显了对能够同时改善人类健康和地球健康的膳食方法的需求。
健康老龄化日益被定义为功能能力的保留，而非仅仅延长寿命。在本综述中，健康老龄化与中间性生物学和疾病相关结局有所区分。直接的健康老龄化结局包括功能能力、内在能力、衰弱、无残疾或无疾病生存、健康寿命和长寿等指标。相比之下，心血管代谢疾病风险、炎症和代谢生物标志物、肠道屏障功能、微生物代谢产物和分子信号通路被视为中间性或机制相关结局，而非健康老龄化的直接衡量指标。从老年科学的视角来看，延长健康寿命需要在延缓年龄相关疾病背后的生物学过程的同时，维持代谢和免疫稳态。衰老的标志——包括线粒体功能障碍、细胞衰老、基因组不稳定、表观遗传改变、蛋白质稳态受损、炎症性衰老（inflammaging）和免疫衰老（immunosenescence）——构成一个相互关联的生物学网络，而非独立的病理事件。
在健康老龄化的可调控决定因素中，肠道微生物组已成为这些过程的关键调节因子。衰老始终伴随着微生物多样性的降低、有益的短链脂肪酸（SCFAs）产生菌（如粪杆菌属（Faecalibacterium）、罗斯氏菌属（Roseburia）和双歧杆菌属（Bifidobacterium））的耗竭，以及促炎类群的扩张。这些改变损害肠道屏障完整性，增加微生物易位，并促进慢性低度炎症，从而加剧代谢功能障碍、免疫失调、衰弱和认知衰退。与许多其他衰老标志不同，肠道微生物组对膳食调整保持高度响应性，使其成为预防性干预的有吸引力的靶点。
对营养、环境可持续性与健康老龄化之间相互依存关系的日益认识，使关注焦点集中于由EAT-Lancet委员会提出的行星健康饮食（PHD），这是一种同时促进人类健康和环境可持续性的膳食模式。PHD强调蔬菜、水果、豆类、全谷物、坚果和不饱和脂肪，同时限制红肉、精制谷物和超加工食品。大型前瞻性队列研究一致表明，更严格遵循这些原则与较低的心血管疾病、2型糖尿病、肥胖、衰弱、认知衰退和过早死亡风险相关。
尽管这些临床益处日益得到认可，但其背后的生物学机制仍未完全阐明。现有综述大多将可持续营养、肠道微生物组和健康老龄化作为独立研究领域进行考察，对将膳食暴露与衰老生物学联系起来的机制通路关注有限。
现有证据表明，肠道微生物组代表一个重要的（尽管并非唯一的）生物学界面，与PHD一致的膳食模式可能通过该界面影响宿主生理。膳食纤维的发酵和植物源性植物化学物质的微生物生物转化产生生物活性代谢产物——包括SCFAs、次级胆汁酸、吲哚衍生物和多酚代谢产物——这些代谢产物调节营养感应通路、免疫功能、线粒体稳态和肠-脑通讯。这些机制为将可持续膳食模式与衰老过程中生理功能的维持联系起来提供了合理的生物学框架。它们很可能与调节衰老生物学的其他既定营养和代谢通路协同作用。
本叙述性综述综合了关于肠道微生物组作为行星健康饮食与健康老龄化之间机制桥梁的现有证据。通过整合营养科学、微生物组研究、老年科学和公共卫生领域的发现，研究人员描述了微生物组介导的机制如何与既定生理通路相互作用，以影响衰老标志、促进健康寿命并助力健康老龄化。
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方法
2.1. 综述设计
本叙述性综述提供了关于行星健康饮食、肠道微生物组与健康老龄化之间机制联系的整合性概述。该综述依据高质量叙述性综述的方法学建议，进行了结构化和透明的文献检索。主要目标并非定量综合现有证据，而是构建一个基于证据的机制框架，描述可持续膳食模式如何通过微生物组介导的生物学通路影响健康寿命。
2.2. 文献检索策略
文献检索使用PubMed/MEDLINE、Scopus和Web of Science核心合集进行。纳入2005年1月至2026年6月间发表的研究，最终检索于2026年6月30日进行。选择该时期是为了涵盖肠道微生物组研究的快速扩展、长寿相关信号通路的主要发展以及EAT-Lancet委员会于2019年提出的行星健康饮食。与饮食、微生物代谢产物和健康老龄化相关的早期里程碑式研究在适当情况下也被纳入。检索策略结合了医学主题词（MeSH）和自由文本术语。数据库检索共识别6838条记录。去除重复后，2787条记录经过标题和摘要筛选，其中420篇出版物进行了全文评估。共350篇出版物纳入最终叙述性综合。
2.3. 纳入标准
符合条件的出版物包括人体研究、前瞻性队列研究、随机对照试验、系统评价、荟萃分析，以及具有明确转化相关性的机制性动物和体外研究，这些研究考察了行星健康饮食、密切相关的富含植物性膳食模式、肠道微生物组、微生物代谢产物与衰老分子机制之间的关系。由于PHD的直接微生物组研究仍然有限，当相关膳食成分和所提出的生物学通路与PHD实质性重叠时，纳入了密切相关的富含植物性膳食模式的证据。该证据被视为支持性但间接的。
2.4. 主题综合
纳入的研究采用机制导向的主题方法进行综合。证据根据预定义的生物学领域进行组织，包括行星健康饮食对肠道微生物组成和功能的影响、微生物代谢产物、肠道屏障完整性、免疫调节、代谢和神经内分泌信号、长寿相关通路以及衰老标志。
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行星健康饮食作为一种微生物组调节膳食模式
3.1. 植物多样性与膳食复杂性
植物多样性是肠道微生物组组成和功能的最强膳食决定因素之一，其影响大于单一营养素或单一食物组。蔬菜、水果、全谷物、豆类、坚果、种子和香草提供了广泛的可发酵纤维、抗性淀粉和植物化学物质，为肠道微生物群创造了多样化的生态底物，从而促进微生物多样性和功能能力。行星健康饮食的一个决定性特征是其强调消费多种多样的植物性食物，而非简单减少动物源性食品。更高的膳食多样性可能通过促进分类和功能多样性以及维持面对膳食和环境扰动时的生态稳定性来支持微生物生态系统韧性。富含植物性膳食模式通常与多种健康相关和纤维发酵微生物的富集相关，包括阿克曼氏菌属（Akkermansia muciniphila）、普拉梭菌（Faecalibacterium prausnitzii）、罗斯氏菌属（Roseburia） spp.、双歧杆菌属（Bifidobacterium） spp. 以及普雷沃氏菌属（Prevotella）成员。现有证据表明，微生物功能是比单独的分类组成更能反映膳食响应的指标。
3.2. 膳食纤维与微生物发酵
膳食纤维是PHD的主要特征之一，也是其最重要的微生物组调节成分。全谷物、豆类、蔬菜、水果、坚果和种子提供了多样化的可发酵底物，包括可溶性和不溶性纤维、抗性淀粉、菊粉、果胶和β-葡聚糖，这些物质大多在上消化道逃逸消化并在结肠中进行微生物发酵。这种发酵主要由专门的纤维降解菌执行，产生SCFAs，主要是乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐。SCFAs构成微生物发酵过程中产生的主要功能代谢产物，是宿主-微生物组通讯的关键介质。丁酸盐作为结肠细胞的主要能量来源并有助于肠道屏障完整性，而丙酸盐和乙酸盐调节葡萄糖、脂质和全身能量代谢。SCFAs的生物学效应通过调节参与细胞稳态和健康老龄化的保守营养感应通路而延伸至肠腔之外。
3.3. 多酚与微生物生物转化
多酚构成行星健康饮食的另一主要微生物组调节成分。蔬菜、水果、浆果、豆类、全谷物、坚果、特级初榨橄榄油、茶和其他植物源性食物提供了多种类别的多酚。由于许多此类化合物仅在小肠中被部分吸收，它们大部分完整到达结肠，在此经历广泛的微生物生物转化。膳食多酚的生物学活性在很大程度上取决于微生物代谢，而非天然化合物本身。戈登氏杆菌属（Gordonibacter）、埃格特氏菌属（Eggerthella）、双歧杆菌属、乳杆菌属（Lactobacillus）、真杆菌属（Eubacterium）和梭菌属（Clostridium）的成员通过酶促作用将复杂多酚转化为具有更高生物利用度和生物活性的较小代谢产物。其中研究最充分的产物包括源自鞣花单宁的尿石素（urolithins），以及若干低分子量酚酸。尿石素A（urolithin A）因其促进线粒体自噬（mitophagy）和改善线粒体质量控制的能力而受到特别关注。膳食多酚不应被视为直接抗氧化剂，而应被视为微生物生物活化的底物。
3.4. 豆类作为功能性益生元食品
豆类，包括小扁豆、鹰嘴豆、豆类和豌豆，是行星健康饮食的基本组成部分，也是其最有效的微生物组调节食品之一。豆类提供了独特的可发酵膳食纤维、抗性淀粉和棉子糖家族低聚糖组合。这些底物选择性刺激纤维发酵菌的生长，从而增强SCFA产生并支持微生物生态系统稳定性。豆类的微生物发酵还通过SCFAs的产生和肠内分泌信号传导的刺激影响宿主代谢。SCFAs促进胰高血糖素样肽-1（GLP-1）分泌，从而将微生物代谢与改善的血糖调节、胰岛素敏感性和食欲控制联系起来。
3.5. 坚果和种子作为肠道微生物组和胆汁酸代谢的调节剂
坚果和种子是行星健康饮食的组成部分。除了提供植物蛋白和膳食纤维外，它们富含单不饱和和多不饱和脂肪酸、植物固醇、生育酚和多酚。坚果和种子通过促进健康相关细菌类群的生长（特别是阿克曼氏菌属（Akkermansia muciniphila））来影响肠道微生物组。这种黏蛋白降解菌在维持肠道屏障完整性方面发挥关键作用。饮食诱导的微生物组成变化也影响胆汁酸代谢。肠道微生物将初级胆汁酸转化为多样的次级胆汁酸库，这些次级胆汁酸作为信号分子，通过法尼醇X受体（FXR）和G蛋白偶联胆汁酸受体1（TGR5）等受体调节葡萄糖代谢、脂质稳态和免疫反应。
3.6. 发酵食品：微生物对免疫调节和肠道屏障完整性的贡献
尽管PHD主要强调植物性食品，但含有活菌的酸奶、开菲尔、酸菜、泡菜和其他传统发酵食品可能进一步支持肠道微生物稳态。这些食品提供活的微生物以及发酵衍生的代谢产物。经常食用发酵食品与有益菌属（特别是乳杆菌属和双歧杆菌属）丰度增加相关。活微生物和发酵衍生代谢产物的潜在益处在于其对黏膜稳态的贡献。它们与肠道免疫细胞的相互作用促进免疫耐受，同时通过增强黏蛋白产生、保持紧密连接完整性和刺激上皮更新来强化上皮屏障功能。
3.7. 限制红肉和加工肉类摄入：减少促炎微生物代谢产物
限制红肉尤其是加工肉类的摄入是PHD的一个决定性特征。红肉是L-肉碱和胆碱的主要膳食来源，肠道微生物将其转化为三甲胺（TMA），随后在肝脏中被氧化为氧化三甲胺（TMAO）。循环TMAO浓度升高与心血管疾病、慢性肾脏病、胰岛素抵抗和全因死亡风险增加相关。通过减少TMA前体的若干膳食来源，PHD可能减少微生物TMA的形成。减少红肉和加工肉类摄入也影响微生物胆汁酸代谢。富含动物脂肪的饮食有利于疏水性次级胆汁酸的形成，而PHD的富含纤维组成则促进与更有利代谢调节相关的胆汁酸谱。
3.8. 健康脂肪：调节肠道微生物组、线粒体功能和膜完整性
以主要不饱和植物源性脂质替代饱和动物脂肪是PHD的一个决定性特征。特级初榨橄榄油、坚果、种子和海洋鱼类提供单不饱和脂肪酸（MUFAs）、omega-3多不饱和脂肪酸（PUFAs）和多种生物活性化合物。不饱和脂肪酸影响肠道微生物生态。富含MUFAs、omega-3 PUFAs和橄榄油多酚的饮食持续促进健康相关类群的富集，特别是阿克曼氏菌属（Akkermansia muciniphila）。不饱和脂肪酸还通过涉及微生物代谢和直接掺入细胞膜两种机制促进细胞稳态。将MUFAs和omega-3 PUFAs掺入膜磷脂中可保持膜流动性和线粒体膜完整性，而微生物组衍生的代谢产物进一步支持代谢灵活性和线粒体稳态。
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肠道微生物组作为健康老龄化的重要调节因子
4.1. 肠道微生物多样性的年龄相关变化
肠道微生物组在整个衰老过程中经历实质性的组成和功能变化，累积证据表明这些改变促进了衰老生物学，而非仅仅反映实际年龄。年龄相关的菌群失调（dysbiosis）以微生物多样性下降、功能能力降低和生态系统韧性受损为特征。衰老微生物组的一个一致特征是参与维持肠道稳态的若干健康相关类群的耗竭。普拉梭菌（Faecalibacterium prausnitzii）、罗斯氏菌属（Roseburia） spp. 和双歧杆菌属（Bifidobacterium） spp. 在衰弱、多病共存和机构化老年人中经常被耗竭。这些改变通常伴随着微生物SCFAs产生减少、胆汁酸代谢受损、维生素生物合成减少和定植抗力减弱。
4.2. 肠道屏障功能障碍作为炎症性衰老的驱动因素
肠道屏障是宿主与肠道微生物组之间的关键界面。衰老损害肠道屏障的多个结构成分。紧密连接蛋白（包括occludin、claudins和zonula occludens-1（ZO-1））表达减少，以及杯状细胞黏蛋白产生减少，削弱了上皮完整性并增加肠道通透性。屏障完整性的丧失促进微生物产物（特别是脂多糖（LPS））易位进入体循环。LPS被Toll样受体4（TLR4）识别，启动MyD88依赖性信号传导，最终激活核因子κB（NF-κB），这是先天免疫和炎症反应的核心调节因子。该通路的持续激活促进促炎介质的产生，从而强化表征衰老的慢性低度炎症状态。
4.3. 微生物代谢产物：短链脂肪酸作为长寿信号
肠道微生物组的生物学效应由其代谢活性与其分类组成共同决定。在微生物组衍生的代谢产物中，SCFAs——主要是丁酸盐、丙酸盐和乙酸盐——构成将膳食纤维发酵与宿主代谢、免疫调节和健康老龄化联系起来的主要分子介质。年龄相关的菌群失调伴随着产丁酸盐细菌的进行性减少。在SCFAs中，丁酸盐发挥最广泛的老年保护效应。作为结肠细胞的主要能量来源，它支持上皮完整性，同时作为内源性组蛋白去乙酰化酶抑制剂调节基因表达和炎症信号。丁酸盐还促进调节性T细胞分化、增强自噬、保持线粒体稳态并激活AMPK。丙酸盐通过刺激GLP-1分泌和改善胰岛素敏感性促进葡萄糖稳态，而乙酸盐作为重要的代谢底物并参与食欲调节、肠-脑通讯和神经免疫信号。
4.4. 胆汁酸信号与宿主-微生物组串扰
胆汁酸现在被认为是介导肠道微生物组与宿主之间双向通讯的内分泌信号分子。肝脏合成后，初级胆汁酸被肠道微生物组转化为具有不同生物活性的次级胆汁酸。这些效应的主要介质是法尼醇X受体（FXR），主要在肝脏和肠上皮中表达。FXR将胆汁酸代谢与葡萄糖和脂质稳态整合。互补调节由G蛋白偶联胆汁酸受体1（TGR5）提供，其在免疫细胞、肠内分泌细胞和棕色脂肪组织中表达。TGR5的激活增强能量消耗、刺激GLP-1分泌、改善胰岛素敏感性并减弱巨噬细胞介导的炎症反应。
4.5. 微生物色氨酸代谢与肠-脑-免疫轴
膳食色氨酸的微生物代谢是肠道微生物组影响免疫功能、神经内分泌调节和健康老龄化的另一主要通路。几种共生菌将色氨酸转化为作为芳基烃受体（AhR）内源性配体的吲哚衍生物。AhR的激活促进上皮再生、刺激白细胞介素-22产生、增强抗菌肽表达并保持肠道屏障完整性。年龄相关的菌群失调破坏微生物色氨酸代谢，导致保护性吲哚代谢产物产生减少和AhR信号受损。在慢性炎症条件下，色氨酸代谢日益转向犬尿氨酸通路。犬尿氨酸代谢产物的持续积累与神经炎症、认知障碍、抑郁和免疫衰老相关。
4.6. 多酚衍生的微生物代谢产物作为老年保护分子
许多膳食多酚的生物学活性取决于其被肠道微生物组的转化。尿石素A（urolithin A）已成为研究最充分的天然老年保护分子之一。实验和临床研究表明，尿石素A增强线粒体自噬、改善线粒体质量控制并支持细胞能量代谢。雌马酚（equol）是另一种微生物组依赖性生物活化的例子，其产生在个体间差异显著。除尿石素A和雌马酚外，微生物代谢产生多种酚酸，这些酚酸调节氧化应激反应、炎症信号、自噬和长寿相关通路。
4.7. 微生物内毒素与慢性低度炎症
微生物内毒素血症是年龄相关菌群失调可能导致慢性全身炎症的重要机制。LPS被TLR4识别激活NF-κB通路，导致促炎介质持续产生。LPS还激活NLRP3炎症小体，促进白细胞介素-1β和白细胞介素-18的成熟。持续的炎症小体激活破坏线粒体稳态、增加氧化应激并损害细胞修复机制。慢性炎症信号进一步加速衰老细胞的积累和衰老相关分泌表型（SASP）的发展。
4.8. 从微生物菌群失调到衰老标志：肠道微生物组作为生物学衰老的核心调节因子
衰老标志框架为理解生物学衰老背后的分子机制提供了统一模型。肠道微生物组与其中几个相互关联的过程相互作用。微生物多样性的丧失、肠道屏障完整性受损、微生物代谢改变和先天免疫通路的持续激活在衰老过程中重塑宿主环境。年龄相关的菌群失调可能同时影响自噬和蛋白质稳态、线粒体功能、表观遗传调控、细胞衰老、干细胞功能和细胞间通讯。
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将行星健康饮食与长寿联系起来的机制通路
老年科学的最新进展已确定生物学衰老受相互关联的营养感应和应激反应通路调节。这些进化上保守的信号网络整合环境输入，包括膳食组成和微生物组衍生的代谢产物，以协调细胞维护、代谢适应和生理韧性。
5.1. AMP活化蛋白激酶：细胞能量稳态的核心调节因子
AMPK是一种高度保守的营养感应激酶，协调细胞对能量缺乏的反应。膳食纤维发酵增加SCFAs（特别是丁酸盐和丙酸盐）的产生，这些SCFAs可以直接并通过G蛋白偶联受体信号激活AMPK。AMPK的激活通过刺激脂肪酸氧化、葡萄糖摄取、线粒体生物发生和自噬，同时抑制脂肪生成和其他合成代谢通路，将细胞代谢转向能量节约。AMPK还通过抑制mTOR信号、促进SIRT1激活和促进自噬，在长寿信号网络中占据中心位置。
5.2. 雷帕霉素机制靶点：平衡生长与长寿
mTOR是一种高度保守的营养感应激酶，协调细胞生长与营养可用性、能量状态和生长因子信号。持续的mTORC1激活促进衰老的若干标志。与PHD一致的膳食特征可能通过营养依赖和微生物组相关机制影响mTOR的生理调节。与富含红肉和加工肉类的西式膳食模式相比，PHD强调豆类、坚果和其他植物源性蛋白来源，同时减少动物蛋白的过量摄入。这种膳食模式调节支链氨基酸（特别是亮氨酸）的暴露，从而在不损害充足蛋白质摄入的情况下支持生理性mTOR信号。
5.3. 胰岛素样生长因子-1：将营养感应与健康长寿联系起来
IGF-1信号通路是生长、营养感应和代谢稳态的高度保守调节因子。成年期胰岛素/IGF-1轴的持续激活与加速的生物学衰老相关。PHD通过强调豆类、全谷物、坚果和其他植物源性蛋白来源，同时限制红肉和加工肉类，提供充足的蛋白质摄入而不过度刺激合成代谢信号。膳食纤维的发酵产生SCFAs，改善胰岛素敏感性和代谢灵活性。
5.4. Sirtuin 1：将肠道微生物组与细胞长寿程序联系起来
SIRT1是一种NAD+依赖性去乙酰化酶，协调细胞对代谢和环境应激的适应。膳食纤维发酵产生丁酸盐，而多酚的微生物转化产生尿石素A、酚酸和相关代谢产物，这些与SIRT1激活相关。SIRT1的激活通过PGC-1α的去乙酰化促进脂肪酸氧化、改善葡萄糖稳态和刺激线粒体质量控制。SIRT1还通过抑制NF-κB依赖性炎症信号和减弱SASP发挥广泛的细胞保护作用。
5.5. Forkhead Box O转录因子：细胞应激抵抗和健康长寿的遗传程序
FOXO转录因子是保守营养感应通路的关键下游效应器。FOXO蛋白调节控制抗氧化防御、DNA修复、自噬、凋亡和蛋白质稳态的基因表达。在营养丰富条件下，胰岛素和IGF-1激活蛋白激酶B（Akt），导致FOXO磷酸化和核排斥。相反，合成代谢信号减少以及AMPK和SIRT1的激活促进FOXO核定位和转录激活。SCFAs、吲哚衍生物和多酚衍生代谢产物可能调节AMPK-SIRT1-FOXO信号轴，从而增强抗氧化防御。
5.6. 自噬：细胞质量控制与更新的核心机制
自噬是进化上保守的细胞内质量控制系统，负责降解和回收受损蛋白质、功能失调的细胞器和其他细胞成分。与年龄相关的自噬活性下降导致细胞损伤、线粒体功能障碍、氧化应激和衰老细胞的进行性积累。膳食纤维发酵增加SCFA产生（特别是丁酸盐），而多酚的微生物生物转化产生尿石素A等代谢产物，这是线粒体自噬的有效诱导剂。AMPK的激活、mTOR的生理调节以及SIRT1和FOXO的协调作用促进自噬通量。
5.7. 线粒体功能：细胞能量稳态和健康长寿的最终效应器
线粒体是细胞能量代谢的核心调节因子。线粒体功能障碍被公认为衰老的基本标志。SCFAs（特别是丁酸盐）支持氧化代谢和线粒体适应，而多酚的微生物转化产生尿石素A等化合物，促进功能失调线粒体的选择性清除。微生物组衍生的代谢产物改善呼吸链效率、减少氧化应激并保持线粒体DNA完整性。功能失调的线粒体释放线粒体DNA和其他损伤相关分子模式，激活NLRP3炎症小体。
5.8. 氧化应激：微生物组介导的氧化还原稳态调节
当ROS的产生超过内源性抗氧化防御系统的能力时，就会产生氧化应激。年龄相关的肠道微生物组改变进一步放大氧化应激。SCFAs（特别是丁酸盐）和多酚衍生代谢产物调节应激反应通路，增强内源性抗氧化能力和线粒体功能。这些化合物通过促进适应性细胞反应来增加对氧化应激的抵抗，而非主要作为直接自由基清除剂。
5.9. 表观遗传调控：肠道微生物组作为长寿相关基因表达的调节因子
表观遗传调控提供了一个机制框架，通过该框架，包括饮食和肠道微生物组在内的环境暴露可以对生物学衰老产生长期影响。丁酸盐是研究最充分的内源性表观遗传调节因子之一。作为天然组蛋白去乙酰化酶抑制剂，丁酸盐增加组蛋白乙酰化和染色质可及性。肠道微生物组还通过参与一碳代谢影响表观遗传编程。坚持健康的植物性膳食模式与较慢的表观遗传衰老相关。
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肠道微生物组与衰老标志
衰老标志框架为理解分子和细胞过程如何共同驱动衰老过程中生理功能的进行性下降提供了统一的生物学模型。肠道微生物组日益被认为是多个衰老标志的上游调节因子。
6.1. 基因组不稳定
基因组不稳定是衰老的主要标志。肠道微生物组可能主要通过其对氧化应激和炎症信号的影响来影响基因组稳定性。微生物组衍生的SCFAs（特别是丁酸盐）可能支持DNA修复并减少氧化性DNA损伤。
6.2. 表观遗传改变
表观遗传改变是衰老的一个决定性标志。肠道微生物组可能通过产生生物活性代谢产物影响表观遗传稳态。SCFAs（特别是丁酸盐）通过组蛋白去乙酰化酶抑制调节染色质可及性。
6.3. 蛋白质稳态丧失
蛋白质稳态丧失是衰老的基本标志。肠道微生物组可能通过其对炎症、氧化应激和细胞质量控制通路的影响来影响蛋白质稳态。微生物组衍生的代谢产物可能支持适应性应激反应并限制受损蛋白质的积累。
6.4. 线粒体功能障碍
线粒体功能障碍是衰老的核心标志。肠道微生物组可能通过产生生物活性代谢产物影响线粒体稳态。与PHD一致的膳食模式可能有助于保持线粒体质量控制、限制氧化应激并维持细胞能量稳态。
6.5. 细胞衰老
细胞衰老是衰老的基本标志。年龄相关的肠道菌群失调可能通过促进代谢性内毒素血症、氧化应激和持续炎症信号来促进细胞衰老。与PHD一致的膳食模式相关的微生物组衍生SCFAs和多酚代谢产物可能减弱炎症信号、支持线粒体稳态并限制氧化应激。
6.6. 干细胞耗竭
干细胞耗竭是衰老的一个决定性标志。肠道微生物组可能通过其对局部和全身干细胞微环境的影响来影响干细胞稳态。SCFAs支持肠道屏障完整性和上皮能量代谢，而吲哚衍生物和次级胆汁酸可能影响参与干细胞维持的信号通路。
6.7. 细胞间通讯改变与慢性炎症
细胞间通讯改变是衰老的一个决定性标志。肠道微生物组可能通过产生生物活性代谢产物影响这一通讯网络。年龄相关的菌群失调可能通过产丁酸盐菌的丧失、肠道屏障完整性受损和微生物产物易位增加来破坏这些信号通路。
6.8. 肠道菌群失调作为衰老的新兴标志
在经典的衰老模型中，肠道微生物组的改变在很大程度上被视为年龄相关生理衰退的次要后果。然而，越来越多的老年科学证据表明，肠道菌群失调也可能通过影响多个相互关联的分子和细胞过程来促进生物学衰老。年龄相关的菌群失调以微生物多样性减少、有益代谢产物产生类群耗竭、肠道屏障完整性受损和微生物代谢改变为特征。肠道微生物组的一个显著特征是其在整个生命周期中的实质性可塑性及其对环境暴露（特别是饮食）的响应性。
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行星健康饮食-肠道微生物组轴的器官特异性效应
肠道微生物组日益被认为是人体生理的系统性调节因子。微生物组衍生的代谢产物——包括SCFAs、色氨酸衍生的吲哚、次级胆汁酸和多酚衍生代谢产物——是这种器官间通讯的关键介质。尽管每个器官通过不同的生物学通路作出反应，但PHD的许多有益效应汇聚于共同机制，包括减弱慢性低度炎症、保持屏障完整性、优化细胞生物能量学和维持组织韧性。
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支持行星健康饮食-健康老龄化轴的临床证据
来自人类研究的发现与所提出的生物学机制一致。尽管直接表征肠道微生物组的临床研究相对较少，但累积证据表明，与PHD原则一致的膳食模式与有利的衰老相关结局相关。在前瞻性队列研究、随机对照试验和系统评价中，更严格遵循这些膳食模式与较低的全因和心血管死亡率、减少的心血管代谢疾病风险、改善的认知功能、更高的功能能力、较低的衰弱风险和增加的健康预期寿命相关。最强的流行病学证据来自大型前瞻性队列研究，包括NHANES、UK Biobank、护士健康研究、卫生专业人员随访研究、EPIC-Oxford、SUN、百万退伍军人计划和Seniors-ENRICA。补充证据由里程碑式随机对照试验提供，特别是PREDIMED和CORDIOPREV。尽管大多数可用数据来自观察性队列研究，但跨不同人群、研究设计和临床结局的总体一致性支持所讨论的微生物组介导机制的生物学合理性。
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环境可持续性与健康长寿
健康老龄化不能再仅被视为生物医学目标。人口老龄化、慢性非传染性疾病负担增加、气候变化、生物多样性丧失和不可持续的食物系统日益被视为需要协调应对的相互关联的全球挑战。当前食物系统对温室气体排放、淡水使用、土地利用变化、生物多样性丧失和全球慢性病负担有实质性贡献。在这一背景下，行星健康饮食通过强调植物性食品和限制环境密集型动物源性产品，将营养建议与环境可持续性相结合。这些膳食特征也可能支持更多样化和代谢活跃的肠道微生物组，为可持续营养与健康老龄化之间的联系提供了合理的生物学基础。
