4月2日，中南大学湘雅医院神经内科、国家老年疾病临床医学研究中心沈璐教授团队与湘雅医院皮肤病医院李吉教授团队合作在《Gut Microbes》（肠道微生物）（IF=12.2）以论著形式在线发表了题为“Integrated analysis of gut metabolome, microbiome, and brain function reveal the role of gut-brain axis in longevity”（基于粪便代谢组、微生物组和大脑功能代谢组学，揭示“肠脑轴”在长寿人群中的作用）的最新研究成果。该研究首次发现长寿人群独特的肠道微生物菌群可通过调控神经活性物质水平来增强大脑功能连接，进而改善认知功能。中南大学湘雅医院神经内科沈璐教授和湘雅医院皮肤病医院皮肤科赵志祥主治医师为论文共同通讯作者，神经内科焦彬副研究员和硕士生欧阳紫淯为共同第一作者。中南大学湘雅医院为第一作者兼通讯作者单位。
我国已进入老龄化社会，延缓衰老、保留认知是人类一直努力的目标之一。随着平均预期寿命不断增加，抗衰老成为人们高度关注的话题。认知正常的长寿人群是“成功”老龄化的最佳模式，但其内在机制尚不清楚。近日，沈璐教授团队招募了83例大于90岁的长寿人群（平均年龄：94岁）和81例与长寿人群共同居住的家属（平均年龄：64岁），在完成认知功能评估的同时，收集了长寿人群的粪便样本，并完成粪便非靶代谢组和宏基因组检测，同时利用近红外光谱设备（NirSmartII-3000A）采集了静息态脑功能特征。研究发现多达438种粪便代谢物、155个肠道菌群物种和29对脑功能连接在两组人群中存在显著差异：其中神经活性物质（如：γ-氨基丁酸、谷氨酸和胍精胺）和抗炎物质（如：α-生育酚、积雪草酸和反式-酪蛋白）等在长寿人群中显著增加；菌群结构方面：Akkermansia（阿克曼菌）等在长寿人群中增加、Sutterella（萨特氏菌）等在长寿人群中减少；脑功能代谢方面：有三对在长寿人群中增强，分别为左侧背外侧前额叶皮层（Dorsolateral prefrontal cortex, DLPFC）-左侧运动前皮层（Premotor Cortex, PMC）、左侧DLPFC-右侧初级运动区（Primary Motor Cortex, M1）和右侧额叶下回（Inferior Frontal Gyrus, IFG）-右侧M1间的功能连接。
近一步关联分析发现，天门冬酰胺肠球菌、哈氏梭菌和产甲酸草酸杆菌这三种在长寿人群中富集的肠道微生物菌具有合成γ-氨基丁酸、谷氨酸和胍精胺等神经活性物质的能力，并与相应的神经活性物质共同促进了长寿人群中增强的脑功能连接。且进一步发现在认知功能正常的长寿人群中，神经活性物质水平、天门冬酰胺肠球菌丰度以及增强的功能连接明显高于认知功能受损的长寿人群。这表明潜在有益的肠道微生物可能通过合成神经活性化合物和增强大脑功能连接来间接提高认知储备。
这项研究的结果将为我们更好地理解长寿与微生物及其代谢产物之间的关系提供重要线索，有望为延缓衰老、促进健康老龄化提供新的思路和方法。
全文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38548676/
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