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Nov 10, 2023

百寿者における抗酸化システムとしての腸内細菌叢は、腸の高い抗酸化活性と関連している

npj Biofilms and Microbiomes volume 8、記事番号: 102 (2022) この記事を引用する 11k アクセス数 6 引用数 67 Altmetric Metrics の詳細 腸内微生物叢は人間の健康と健康に重要な役割を果たしています。

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67 オルトメトリック

メトリクスの詳細

腸内細菌叢は人間の健康と長寿に重要な役割を果たしており、百寿者の腸内細菌叢は独特の特徴を示します。 現在、長寿に関するほとんどの微生物研究は通常、バイオインフォマティクスレベルに限定されており、機能的な微生物の培養に関する検証情報が不足しています。 今回、我々はメタゲノム配列決定と大規模な体外培養を組み合わせて、世界の長寿の町、中国の嘉陵市、百寿者やさまざまな年齢の人々の独特の腸内微生物構造を明らかにした。 機能的な菌株が in vitro で単離およびスクリーニングされ、腸内細菌と寿命との関係の可能性が in vivo で調査および検証されました。 百寿者18人を含む、さまざまな年齢の健康な広東人247人が研究に参加した。 若い成人と比較して、百寿者の腸内細菌叢は、より高い微生物多様性、生体異物の生分解と代謝、酸化還元酵素、および複数の種（潜在的なプロバイオティクスであるラクトバチルス属、アッカーマンシア属、メタン生成性メタノブレビバクター属、腸内酪酸生産メンバーのローズブリア属、およびSCFA生産種uncl）を示しています。 Clostridiales、uncl Ruminococcaceae）は、宿主の代謝に有益であることが知られています。 これらの種は年齢とともに常に変化しています。 また、大規模な in vitro 培養によってこれらのサンプルから 2,055 株を分離しました。そのほとんどはメタゲノミクスによって検出され、2 つのアプローチ間には明らかな相補性がありました。 また、独立した知的財産権を有し、その代謝物（L-アスコルビン酸）およびそれ自体に優れた抗酸化作用がある、加齢に関連した腸内常在性乳酸菌もスクリーニングしました。 私たちの発見は、ヒトの腸内微生物叢には加齢に関連した軌跡が存在すること、また、異なる腸内微生物叢と抗酸化システムとしての腸内常在性が健康と長寿に寄与している可能性があることを強調しています。

人口高齢化は今日世界が直面する深刻な問題であり、いかにして寿命を延ばし、健康的な老化を維持するかが焦点となっています。 老化は複雑なプロセスであり、世界中の科学者が老化の根本的なメカニズムを調査し、老化を制御する可能性のある主要な要因を特定することで老化を遅らせようと懸命に取り組んでいます1、2。 老化は遺伝や環境などのさまざまな要因に関連しており、遺伝的要因が 25 ～ 30%、環境的要因が 70 ～ 75% を占めています 3,4。 さまざまな環境要因の中でも、腸内微生物叢は人間の健康と長寿に密接に関係しているため 5,6,7,8 、したがって、腸内微生物叢は老化の治療標的の可能性として浮上しており、健康的な老化を達成するための新しい戦略を提供する可能性があります 9。

さまざまな動物モデルでの実験により、腸内細菌叢が宿主の寿命の調節に重要な役割を果たしていることが示されています。 モデル生物であるアフリカ産ターコイズメダカ (Nothobranchius furzeri) は本来短命の脊椎動物であり、若いドナーからの細菌が中年者の腸に再定着することで寿命が延び、行動の低下が遅延することから、腸内微生物叢が重要な役割を果たしていることが示唆される脊椎動物の寿命の調節における10． ショウジョウバエの腸は、微生物叢の単純さと哺乳類の腸との生理学的類似性により、ヒトの腸の病態生理学を研究するための最適なモデルです。 研究では、微生物由来の代謝産物が宿主の酵素によって変換されると、上皮細胞の代謝回転と宿主の寿命に影響を与える可能性があることが示されています11。 ハダカデバネズミ (Heterocepalus glaber) は、健康な老化と長寿の生物学を研究するための優れたモデルです。 科学者たちは初めて、ハダカデバネズミの腸内微生物生態系を人間や他の哺乳類の腸内微生物生態系と比較し、百寿者やハッザ狩猟採集民のヒトの腸内微生物生態系と共通する腸内微生物叢の構成的特徴のいくつかを発見した。 これらのデータは、哺乳類の生物学と健康に対する適応パートナーとしての腸内微生物生態系の重要性を裏付けています12。 ミツバチのような社会性昆虫では、同じ遺伝子型であっても寿命に極端な違いが見られることがあります。 短命（働き）ミツバチの老化した腸内微生物叢は、プロテオバクテリアを生産し、乳酸菌とビフィズス菌を枯渇させます。 対照的に、長命の（女王）ミツバチは、酸化ストレス遺伝子の発現がはるかに低く、若々しい細胞機能を維持しているため、加齢に伴う微生物の継承について独自の視点が得られます13。