eLife:肠道微生物如何影响寿命?

来源: 生物360 / 作者: 2020-12-21
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研究表明,肠道微生物可以影响宿主生活的多个方面,包括衰老。科学家们一直希望了解特定微生物物种如何有助于延长寿命,但由于人类肠道环境的复杂性和异质性,因此一直具有挑战性。

为了探索细菌产物对衰老过程的影响,贝勒医学院和赖斯大学的研究人员开发了一种新方法,可以利用光直接控制实验室线虫秀丽隐杆线虫肠道细菌的基因表达和代谢产物的产生。

这一研究发现公布在 eLife 杂志上。

研究人员发现,常驻大肠杆菌通过绿光诱导产生一种多糖 colanic acid(CA),保护肠道细胞免受压力引起的细胞损伤,延长线虫的寿命。研究人员指出,该方法可用于研究其他细菌,并提出在将来还可能提供一种微调宿主肠中细菌代谢的新方法,以最小的副作用带来健康益处。

“我们使用光遗传学,一种将光和遗传工程光敏感蛋白结合在一起的方法,有针对性的调节活细胞或有机体中的分子事件,” 文章作者 Meng Wang 博士说。

研究团队设计改变了大肠杆菌,使其遇到绿色荧光就产生延长寿命复合物 ,遇到红色荧光就关闭。他们发现,带有经过修饰的大肠杆菌的透明线虫上发出绿光,可以使细菌产生 CA,保护线虫的肠道细胞免于压力诱导的线粒体破碎。线粒体在衰老过程中被认为是重要的参与者。

“当在绿光下时,携带这种大肠杆菌菌株的线虫的寿命也更长。光越强,寿命就越长。” “光遗传学提供了一种直接的方法,可以在时间,数量和空间上控制肠道细菌的细菌代谢,增强宿主的适应性。”

赖斯大学 Jeffrey Tabor 博士说:“这项工作表明我们可以改造肠道细菌,分泌更多 CA,解决与年龄有关的健康问题。” 研究人员还可以使用这种光遗传学方法来阐明微生物代谢驱动宿主生理变化,影响健康和疾病的其他机制。

(生物通)

原文标题:

Optogenetic control of gut bacterial metabolism to promote longevity

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