【1】Cell：打破傳統(tǒng)認知！膳食纖維可能對機體健康有害 或會誘發(fā)肝癌！

doi：10.1016/j.cell.2018.09.004

近日，一項刊登在國際雜志Cell上的研究報告中，來自喬治亞州立大學和托雷多大學的科學家們通過研究發(fā)現(xiàn)，在加工食品中添加高度精煉的纖維（細纖維）或會對人類健康產(chǎn)生負面影響，比如促進肝癌發(fā)生等。

越來越多的研究證據(jù)表明，深入富含纖維的天然食物對機體健康有益，如今許多注重健康的消費者也開始意識到他們的飲食中缺乏這種纖維，因此食品工業(yè)中常常會利用高度精煉的可溶性纖維來豐富食品，比如添加菊粉等，最近FDA規(guī)定允許將含有補充纖維的食品作為促進健康的商品進行銷售。而本文研究中，研究人員對于將精煉纖維添加到加工食物對機體健康的隱患提出了擔憂。

【2】Front in Immunoly： 食物纖維能夠緩解衰老導致的大腦炎癥

doi：10.3389/fimmu.2018.01832

隨著哺乳動物年齡的增長，大腦中的小膠質(zhì)細胞（一類免疫細胞）會處于長期發(fā)炎的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，它們會產(chǎn)生能夠損害認知以及運動功能的化學物質(zhì)。這也是衰老過程中會出現(xiàn)記憶衰退以及認知功能衰退的現(xiàn)象。但是，根據(jù)伊利諾伊大學的一項新研究，通過攝入膳食纖維能夠達到緩解這一癥狀的效果。

膳食纖維促進腸道中有益細菌的生長。當這些細菌消化纖維時，它們會產(chǎn)生短鏈脂肪酸（SCFA），包括丁酸鹽，作為副產(chǎn)物。

“此前研究已經(jīng)證明丁酸鹽對小膠質(zhì)細胞具有抗炎作用，動物實驗也證明通過使用丁酸鹽能夠時改善小鼠的記憶，”作者說道。相關結(jié)果發(fā)表在《Frontier of Immunology》雜志上。

【3】J Physiol：高纖維膳食或能降低壓力對機體腸道和行為帶來的有害效應

doi：10.1113/JP276431

近日，一項刊登在國際雜志Journal of Physiology上的研究報告中，來自科克大學的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，攝入高纖維食物或能降低壓力對機體腸道和行為所帶來效應。

壓力是一個重要的健康問題，其會引發(fā)機體腸道和大腦的重要變化，從而造成機體行為發(fā)生改變，近些年來，科學家們開始重點研究腸道細菌和壓力相關疾病的關聯(lián)，比如焦慮癥、抑郁癥和腸易激綜合征等。腸道中的細菌能夠產(chǎn)生短鏈脂肪酸（SCFAs），而短鏈脂肪酸機體細胞的重要營養(yǎng)來源，諸如谷物、豆類和蔬菜都含有豐富的纖維，其會刺激短鏈脂肪酸的產(chǎn)生。

這項研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，當引入短鏈脂肪酸后，機體壓力和焦慮樣行為的水平就會降低；此外，當個體經(jīng)歷了一段時間壓力后，其就會通過降低腸道內(nèi)部和機體其它部位之間屏障的有效性來影響腸道健康（使其發(fā)生滲漏），這就意味著，未消化的食物顆粒、細菌就會通過滲漏的腸道壁進入血液中，并且誘發(fā)持續(xù)性的炎癥反應，而利用短鏈脂肪酸來治療就能夠逆轉(zhuǎn)這種病變。

【4】高纖維飲食幫老鼠抵抗流感病毒

doi：10.1016/j.immuni.2018.04.022

近日，發(fā)表在Immunity雜志上的一項臨床前研究顯示，膳食纖維通過將免疫系統(tǒng)設定在健康的反應水平上，提高了感染流感病毒小鼠的存活率。高纖維飲食會鈍化肺部有害的過度免疫反應，同時激活T細胞，從而提高抗病毒的免疫力。這些益處是由腸道細菌組成的變化調(diào)節(jié)的，膳食纖維的生物發(fā)酵增加了短鏈脂肪酸的產(chǎn)生。

“膳食纖維和短鏈脂肪酸能對多種慢性炎癥產(chǎn)生有益影響，近年來得到了廣泛關注?！痹撜撐母呒壸髡摺拇罄麃喣鞘泊髮W的Benjamin Marsland說，“但我們擔心這些治療可能會導致免疫反應的普遍減弱，并可能增加感染的易感性?！?/p>

甲型流感是最常見的病毒性疾病之一，每年有多達20%的人被感染。在這項新研究中，Marsland小組發(fā)現(xiàn)，用可發(fā)酵纖維菊粉或短鏈脂肪酸補充飲食可以保護小鼠免受流感感染。

【5】Science：重磅！我國科學家證實高纖維膳食可改善2型糖尿病患者的健康

doi：10.1126/science.aao5774

根據(jù)一項開創(chuàng)性的高纖維膳食研究，在2型糖尿病患者中，利用富含多種纖維的膳食促進特定的一組腸道細菌生長會導致更好的血糖控制、更大的體重減輕和更好的脂質(zhì)水平。這一發(fā)現(xiàn)可能很快會改善對2型糖尿病的治療。相關研究結(jié)果發(fā)表在2018年3月9日的Science期刊上。

這項已開展6年的研究提供證據(jù)來證實吃更多的合適的膳食纖維可能讓腸道菌群或者說讓胃腸道中的細菌生態(tài)系統(tǒng)重新恢復平衡，這有助于消化食物并且對人體的整體健康是比較重要的。

趙立平教授說，“我們的研究為靶向這組腸道細菌的膳食纖維可能最終成為你的飲食和你的治療方法中的一個重要組成部分奠定基礎和提供了可能性?！?/p>

2型糖尿病是最常見的衰弱性疾病之一。當胰腺產(chǎn)生過少的胰島素—一種協(xié)助葡萄糖進入細胞中用作能量的激素—或者身體不能很好地使用胰島素時，這種疾病就會產(chǎn)生。

【6】從美味的食物中攝入纖維吧！

新聞閱讀：the U.S. Dietary Guidelines

你也許知道多吃纖維是好的，但你知道為什么嗎？

纖維被發(fā)現(xiàn)于植物源食物中。它占用了你的食量，卻會快速通過腸道因為身體不能消化它。這就是為什么纖維能讓你更快感到吃飽以及預防便秘。它還能幫助降低你的膽固醇水平，減少心臟病、肥胖和糖尿病風險。

據(jù)美國營養(yǎng)和飲食學會表示，成年女性每天應當攝入25克纖維，男性則是38克。然而僅有5%的美國人達到了這一標準。

你只需吃多種富含纖維的食物而不依靠補充劑，就可以很容易達到這一健康的目標。這是個好消息，因為你同時可以得到食物中的其他營養(yǎng)——維生素和礦物質(zhì)等等。

【7】Science：揭示膳食纖維如何有助腸道保持健康

doi：10.1126/science.aam9949?? doi：10.1126/science.aao2202

在一項新的研究中，來自美國加州大學戴維斯分校的研究人員發(fā)現(xiàn)腸道細菌消化膳食纖維產(chǎn)生的副產(chǎn)物如何作為合適的燃料協(xié)助腸道細胞維持腸道健康。

這項研究是比較重要的，這是因為它鑒定出一種讓腸道菌群再次恢復平衡的潛在治療靶標，同時讓人們更進一步了解腸道菌群和膳食纖維之間的復雜相互作用。相關研究結(jié)果發(fā)表在2017年8月11日的Science期刊上。在發(fā)表在同期Science期刊上的一篇標題為“Gut cell metabolism shapes the microbiome”的觀點類型（Perspectives）論文將腸道細菌描述為體內(nèi)抵抗?jié)撛趥魅疽蜃樱ㄈ缟抽T氏菌）的防御系統(tǒng)中的“搭檔”。

論文通信作者、加州大學戴維斯分校醫(yī)學院醫(yī)學微生物與免疫學教授Andreas B？umler說，“我們的研究提示著維持腸道健康的最好方法之一可能就是給我們的腸道中的有益細菌喂食膳食纖維，即它們偏好的食物來源。”

【8】Cell：高纖維食物對結(jié)腸癌預防效果顯著

doi：10.1016/j.cell.2016.10.043

這聽起來像一個20世紀50年代科幻電影中的情節(jié)：正常的、有益的細菌開始從內(nèi)部開始，吃掉它們的主人的細胞，因為它們沒有得到它們想要的東西。那這些細菌需要什么呢？答案是：植物纖維。當這些細菌開始饑餓的時候，就開始腐蝕腸道，削弱腸道（尤其是結(jié)腸）的抵御力，會讓有害的細菌更容易感染結(jié)腸。

一項由美國密歇根醫(yī)學院的新的研究發(fā)現(xiàn)，研究人員觀察缺少纖維飲食對特殊喂養(yǎng)的小鼠腸道的影響。這種特殊小鼠出生時，它們自己的腸道沒有微生物生存，后來研究人員在它們的腸道內(nèi)移植了14種小鼠腸道常見微生物。研究人員知道每一種微生物的完整遺傳特征，所以能夠隨著時間的推移跟蹤小鼠腸道種群的活動。他們還使用致病細菌來感染小鼠，模擬人體的腹瀉等癥狀。這樣研究人員就可以知道哪些微生物對于小鼠腸道有怎樣的影響，以及食物中纖維缺乏對于小鼠腸道健康的影響。

【9】Nature TEM：膳食纖維是否可以恢復機體腸道微生物菌群的多樣性？

doi：10.1038/nature16504

一直以來，科學家們都希望通過改變飲食方式恢復人類隨著西方飲食進化機體失去的微生物群落，從而來改善人類的健康。近日，來自阿爾伯塔大學的研究人員通過研究主張增加飲食中膳食纖維的攝入，而這一方法或許是恢復機體腸道微生物生態(tài)多樣性的關鍵一步；相關研究刊登于國際雜志Nature和Trends in Endocrinology & Metabolism上。

在工業(yè)化社會中，我們機體腸道微生物不充足的營養(yǎng)物和特殊有益菌群的缺失直接相關，而這也會影響到我們機體的免疫健康和代謝健康，很多西方人都會攝入一半膳食指南中推薦的膳食纖維，膳食纖維是人類機體腸道細菌營養(yǎng)物的主要來源。今年早些時候斯坦福大學的研究人員Justin Sonnenburg就通過研究發(fā)現(xiàn)，喂食典型西方飲食（高脂肪、碳水化合物及低膳食纖維）的小鼠會將多樣性水平較低的有益菌群遺傳給后代，而更喜好纖維素作為營養(yǎng)物質(zhì)的腸道微生物在后代機體中并不會導致有益菌群水平的增加，因此隨著人類不斷繁衍這種有益菌群很有可能就會滅絕。

【10】Nature：低纖維飲食或使后代機體腸道微生物群落多樣性發(fā)生不可逆地耗竭

doi：10.1038/nature16504

近日，一項刊登在國際著名雜志Nature上的研究論文中，來自斯坦福大學醫(yī)學院的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，工業(yè)化社會里低纖維飲食引發(fā)機體腸道細菌不可逆的耗竭或?qū)⑦z傳給后代，研究者利用小鼠進行研究，結(jié)果表明低纖維飲食不僅會降低哺乳動物機體中的復雜微生物生態(tài)系統(tǒng)，還會引發(fā)3代或4代人機體腸道中微生物生態(tài)多樣性的不可逆缺失。

研究者Justin Sonnenburg說道，從20世紀中期開始，幾乎無纖維的加工方便食品的增加使得工業(yè)化社會人群中的人均纖維消費量大約每天15克，這是狩獵和及農(nóng)村農(nóng)業(yè)人口攝入量的十分之一，而這些區(qū)域居住的條件和飲食攝入方式和我們祖先非常相似。通常情況下成千上萬種不同的細菌棲息在健康機體的大腸中，沒有這些細菌我們難以生存下去，其可以幫助機體抵御病原體入侵，增強免疫系統(tǒng)的功能來幫助機體維持健康狀態(tài)。

“超級細菌”會不會出現(xiàn)

在中國科學院微生物所研究員朱寶利看來，出現(xiàn)“超級細菌”的概率并不大。“我還是比較樂觀的。我個人認為，出現(xiàn)攜帶各種各樣耐藥基因的‘超級細菌’是小概率事件，不太可能出現(xiàn)大面積發(fā)生的情況?！?/p>

朱寶利解釋，不是所有的細菌都是致病菌，而耐藥基因傳到病原菌需要一定的條件。同時，致病菌如果攜帶多種基因，其本身繁殖的難度也會相應增加，“致病菌也不會讓自己‘負擔’太重”。

但病原菌抗生素耐藥仍是人類發(fā)展面臨的嚴峻考驗。據(jù)估計，到2050年，由于微生物耐藥所導致的死亡人數(shù)每年將超過1000萬，這一數(shù)字將超過癌癥的死亡人數(shù)，并導致全球經(jīng)濟損失超過100萬億美元。而非洲和亞洲將是重災區(qū)。

中國的情況并不樂觀。高福介紹，中國細菌耐藥性監(jiān)測網(wǎng)（CHINET）數(shù)據(jù)顯示，我國整體細菌耐藥性嚴重，耐藥水平較高；既有的多重耐藥尚未解決，新的多重耐藥菌仍在不斷出現(xiàn)。

危險源于何處

中科院微生物研究所研究員馮婕是“細菌耐藥機制研究組”的組長。她說：“我們都明白生物進化中自然選擇的道理，細菌產(chǎn)生耐藥性就是自然選擇下的進化最為典型的例子。當細菌面臨被抗生素‘消滅’的生存選擇壓力時，產(chǎn)生耐藥性就是一種必然結(jié)果。從這個角度出發(fā)，我們也就能夠了解耐藥性產(chǎn)生的根源在哪里?！?/p>

一個最直接的原因就是臨床抗生素的使用已經(jīng)得到極大控制。馮婕說：“最近幾年我國嚴格管理抗生素的使用，有些病原菌的耐藥比例并沒有出現(xiàn)大幅度的上升，有的甚至呈現(xiàn)下降趨勢?！?/p>

中科院微生物所研究員馬旅雁從事生物被膜研究。她和同事發(fā)現(xiàn)，很多微生物雖然沒有耐藥基因，但它們喜歡形成群體——生物被膜?！靶纬扇后w的微生物會分泌很多胞外物質(zhì)，導致抗生素無法達到群體的核心，這也是一種耐藥方式?！瘪R旅雁說，“還有一些菌，在某些情況下，細胞根本不生長，處于休眠狀態(tài)，導致抗生素找不到目標，也就是對抗生素不敏感。這也是一種耐藥性?！?/p>

在采訪中，多位科學家都著重提到，要想控制耐藥菌問題，必須嚴格控制畜牧養(yǎng)殖業(yè)中抗生素的使用。這些抗生素雖然未必能被人體接觸和吸收，“但這些抗生素必然會釋放到自然環(huán)境中，如果江河水體、土壤、空氣等自然環(huán)境中普遍存在各類抗生素，那么出現(xiàn)多重耐藥細菌的危險也必然會增大?！瘪T婕說。

防患于未然，中國在努力

近年來，這個問題已經(jīng)得到了國家層面的重視。據(jù)高福介紹，2016年，原國家衛(wèi)生和計劃生育委員會下發(fā)了《遏制細菌耐藥國家行動計劃（2016—2020年）》，提出到2020年實現(xiàn)“爭取研發(fā)上市全新抗菌藥物1個到2個，新型診斷儀器設備和試劑5項到10項”，“零售藥店憑處方銷售抗菌藥物的比例基本達到全覆蓋”等多項行動目標。2017年，原農(nóng)業(yè)部也印發(fā)了《全國遏制動物源細菌耐藥行動計劃（2017—2020年）》，提出到2020年，實現(xiàn)“推進獸用抗菌藥物規(guī)范化使用。?。▍^(qū)、市）憑獸醫(yī)處方銷售獸用抗菌藥物的比例達到50%”等目標。

朱寶利認為，要實現(xiàn)這樣的目標，微觀上需要基礎研究的突破，宏觀上需要國家相關管理部門的協(xié)調(diào)。而中國科學院學部設立這一咨詢項目，就是希望能夠集合多方智慧，為決策提供科學支撐。

就基礎研究而言，科學家們要更多了解耐藥性的傳播機制和發(fā)展路徑，以求從根本上控制細菌耐藥性的發(fā)展，并將研究成果盡快產(chǎn)業(yè)化、實用化。在這方面，我國科學家已經(jīng)取得了一些成果。馬旅雁課題組在尋找不讓細菌“拉幫結(jié)伙”的酶，并已經(jīng)找到一種阻止綠膿桿菌成群的酶。綠膿桿菌是醫(yī)院內(nèi)常見的致病菌，也是一種很容易產(chǎn)生抗藥性的細菌?！斑@種酶可以降解綠膿桿菌的胞外物質(zhì)，阻止其成團?！瘪R旅雁說，“我們希望能夠發(fā)現(xiàn)更多的酶，可以與現(xiàn)有的抗生素聯(lián)合使用，提高抗生素的使用效率?！?/p>

馮婕團隊聯(lián)合微生物所的杜文斌團隊正在研制“耐藥基因快速檢測儀器”的樣機。馮婕說，臨床上使用抗生素主要依靠醫(yī)生經(jīng)驗，一種藥不行再換另一種，一般不會給非危重病人做藥敏實驗，因為藥敏實驗時間較長，需要2~4天。她說：“我們現(xiàn)在研發(fā)的儀器可以快速檢測病原菌種類以及其攜帶的耐藥基因，并將檢測時間縮減到6到8個小時?！?/p>

而防止抗生素濫用更是一個管理問題。朱寶利表示：“無論是臨床，還是畜牧養(yǎng)殖業(yè)，不使用抗生素是不現(xiàn)實的。那么，管理、控制使用抗生素的度在哪里？比如，全面禁止在飼料中添加抗生素是不是現(xiàn)實？全面禁止之后，我們需要什么樣的措施來監(jiān)測、控制動物疾病的發(fā)生？中國科學院學部啟動這個項目，目的之一就是希望能夠回答管理上的‘黃金分割點’在哪里的問題。所以我們的團隊中，有進行基礎研究的科學家，有臨床醫(yī)生，有從事畜牧養(yǎng)殖的專家?！?/p>

高福說：“細菌耐藥最終影響人類健康，但造成細菌耐藥的因素及其后果卻超越了衛(wèi)生領域，迫切需要加強多部門、多領域協(xié)同謀劃、共同應對。希望通過這個為期兩年的項目，我們能夠形成《中國病原菌抗生素耐藥的現(xiàn)狀及應對策略》報告，提交給國家相關部門，為我國在本領域的前沿布局和戰(zhàn)略規(guī)劃提供決策咨詢參考，為人類福祉作貢獻?！保ü饷魅請笥浾?齊芳）

腸道菌有關嬰兒大腦發(fā)育

人體內(nèi)的腸道細菌是主要繼承自母親。人類出生后的第一年，是腸道微生物產(chǎn)生和定植的關鍵時期。嬰兒經(jīng)過母親產(chǎn)道或經(jīng)剖宮產(chǎn)后，堿性厭氧的腸桿菌就成功定植在嬰兒的腸道中，成為其中的主導菌群。

等嬰兒長到兩歲時，腸道內(nèi)微生物群落逐漸變得多樣化，慢慢與成人的腸道微生物群落趨同。與此同時，嬰兒大腦的容積已達到成人大腦容積的80%至90%。

嬰兒腸道細菌的變化和大腦發(fā)育幾乎同步，這引起了研究人員的注意。日前，研究發(fā)現(xiàn)，人的智商的高低可能與嬰兒時期的腸道細菌有關。

專家對89名健康嬰兒進行研究，采集他們在1歲時的糞便樣本，同時采用結(jié)構(gòu)性磁共振成像技術評估這些嬰兒在1歲和2歲時的大腦結(jié)構(gòu)。根據(jù)檢測出的腸道微生物差異，研究人員把這些嬰兒分成3組：有相對較多普氏菌的為C1組，擬桿菌較多的為C2組，瘤胃球菌較多的為C3組。同時，這3組中，C1組的微生物種類最多，C3組次之，C2組最少。

研究人員通過測試發(fā)現(xiàn)，嬰兒在1歲時的認知與腸道微生物群落之間沒有相關性，但在兩歲時，認知能力有很大不同。C2組（腸道微生物種類最少組）的嬰兒認知得分最高（92分）；C1組（腸道微生物種類最多組）的嬰兒認知得分卻最低（72分）。當然，這些嬰兒的認知測試結(jié)果均在正常范圍內(nèi)。

對于這樣的結(jié)果，研究人員感到難以理解，C2組嬰兒的腸道微生物種類最少，從理論上推測，認知能力應該更低。而且以前的研究也表明，嬰兒期的腸道微生物種類較少與不良的健康狀況，如I型糖尿病、哮喘均有關。

為了解開這個謎團，研究人員又采用宏基因組學的方法，對這3組嬰兒的腸道微生物的代謝功能進行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，C2組嬰兒的腸道微生物中，與葉酸、生物素代謝有關的基因增加了，但與細菌致病性相關的基因減少了。由于葉酸是神經(jīng)發(fā)育中重要的代謝物，因此，腸道微生物種類少的C2組嬰兒的認知能力反而較高。同時，腸道微生物的致病性降低對神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育也有益處。

最終得出的結(jié)論是，影響嬰兒大腦發(fā)育和認知高低的腸道微生物不在于多還是少，而在于組合是否最佳。雖然這個研究只是初步結(jié)果，但能說明腸道細菌與嬰兒的大腦和認知發(fā)育相關。更重要的是，如果嬰兒腸道細菌的數(shù)量、種類和組合與大腦認知發(fā)育有關，具體是通過什么途徑產(chǎn)生關系的，是今后需要弄清楚的。

細菌促進令人愉悅的血清素產(chǎn)生

人逢喜事精神爽！但喜事還需要轉(zhuǎn)化為體內(nèi)的多種快樂物質(zhì)，如血清素，才能讓人高興。

血清素最早是從血清中發(fā)現(xiàn)的，其化學名稱是5-羥色胺，廣泛存在于大腦、血小板、胃等組織中。它在大腦中的含量最高，除了讓人愉快外，還能收縮血管和平滑肌。

雖然大腦也可以合成血清素，但人體內(nèi)絕大部分（約90%）的血清素都產(chǎn)生于消化道。腸道中的腸嗜鉻細胞儲存著這些分子，用來調(diào)控腸道運動。然而，研究人員發(fā)現(xiàn)，血清素產(chǎn)量的多少并非由腸嗜鉻細胞決定，而是由細菌來主導。細菌決定了血清素的產(chǎn)量，從而可能影響到人的喜悅與悲傷。

專家發(fā)現(xiàn)，腸道細菌改變的小鼠會發(fā)生行為方式的改變，這提示微生物與神經(jīng)系統(tǒng)有相互作用。于是，他們開始研究腸道細菌是否影響腸嗜鉻細胞合成血清素的能力。

研究者在檢測正常和無菌小鼠體內(nèi)血清素的水平后發(fā)現(xiàn)，無菌小鼠腸嗜鉻細胞產(chǎn)生血清素比正常小鼠減少60%，但是給無菌小鼠移植正常腸道微生物后，又能恢復小鼠腸道嗜鉻細胞產(chǎn)生血清素的能力。這證明，腸道微生物是腸道合成血清素的重要條件。共有近20個種類的產(chǎn)芽孢細菌組合能讓無菌小鼠恢復產(chǎn)生血清素的能力。

細菌又是如何促成血清素合成的呢？進一步研究發(fā)現(xiàn)，這些產(chǎn)芽孢細菌的代謝產(chǎn)物，如維生素E、丁酸鹽、膽酸鹽、脫氧膽酸、對氨基苯甲酸、丙酸鹽和酪胺等分子，能刺激腸嗜鉻細胞生產(chǎn)血清素。

來看看這個過程：當腸道內(nèi)的菌群正常時，產(chǎn)芽孢細菌的代謝產(chǎn)物刺激腸嗜鉻細胞生產(chǎn)血清素，然后通過血液循環(huán)維持人體和大腦內(nèi)血清素的正常濃度。因此，在有外界的喜事刺激時，人才會高興。反之，體內(nèi)菌群減少或搭配比例不當，會讓血清素合成減少，即便有喜事刺激也高興不起來。

一個旁證是，部分抑郁癥患者的表現(xiàn)之一就是體內(nèi)缺乏維生素E，所以醫(yī)生會給予補充維生素E，緩解患者的抑郁癥狀。現(xiàn)在，研究人員也發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)芽孢細菌的代謝產(chǎn)物之一就是維生素E，后者又能促進血清素的生成，說明細菌真的左右著人們的喜悅與悲傷。

基因突變大腸桿菌可能延壽

再來說說腸道細菌與壽命的關系。美國貝勒醫(yī)學院的研究人員發(fā)現(xiàn)，秀麗隱桿線蟲體內(nèi)有近4000種大腸桿菌，其中有幾十種能夠延長線蟲的壽命。同時，這些大腸桿菌在實驗室試驗中能延緩腫瘤發(fā)展和β-淀粉樣蛋白積聚，而β-淀粉樣蛋白積聚被視為癡呆發(fā)生的重要原因。

秀麗隱桿線蟲以大腸桿菌等細菌為食。研究人員建立了一個大腸桿菌庫，包括3983種單基因突變菌株。他們單獨將每一種菌株飼喂線蟲，觀察其壽命。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有29種突變菌可以讓線蟲的壽命延長10%以上。

在既往對衰老的研究中，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，動物和人的長壽與幾種分子信號通道有關，如胰島素/胰島素樣生長因子1（IGF-1）、雷帕霉素靶蛋白（TOR）信號通道和限制能量（即節(jié)食）。

不過，令人驚訝的是，這次研究發(fā)現(xiàn)了新的延壽機制。線蟲體內(nèi)有兩種基因突變大腸桿菌引發(fā)壽命延長并不是通過上述信號通道實現(xiàn)的，一種是hns基因突變，可使線蟲延壽40%，另一種是lon基因突變，能使線蟲延壽25%。

原來，hns基因和lon基因共同參與一種代謝物的合成，即莢膜異多糖酸。而莢膜異多糖酸被認為是延長壽命的重要物質(zhì)。研究人員直接將莢膜異多糖酸喂給線蟲，線蟲的壽命延長了20%；對果蠅飼喂莢膜異多糖酸，也延長了果蠅的壽命，證實了莢膜異多糖酸的抗衰老作用。

這提示，兩種基因引起的延壽作用可能是通過莢膜異多糖酸實現(xiàn)的。隨后，研究人員檢測發(fā)現(xiàn)，有腸道細菌hns基因和lon基因的培養(yǎng)基中，莢膜異多糖酸的含量都比其他培養(yǎng)基中的要高。當兩種基因與莢膜異多糖酸同時存在時，線蟲體內(nèi)與衰老有關的肌肉線粒體的分解會減弱，即證明衰老在延遲。

莢膜異多糖酸抗衰老的原理與線粒體的功能有關。線粒體是所有真核生物細胞中非常重要的一種細胞器，是細胞的“能量工廠”，為細胞供能，參與細胞生長的調(diào)控。莢膜異多糖酸作為代謝產(chǎn)物被腸道細胞吸收后，會與細胞內(nèi)的線粒體建立聯(lián)系，維持線粒體的功能和蛋白質(zhì)的穩(wěn)態(tài)，由此讓線蟲、果蠅、哺乳動物的壽命延續(xù)。

由上可知，有hns基因和lon基因突變的大腸桿菌促進莢膜異多糖酸合成，莢膜異多糖酸則維持線粒體的功能，使動物延壽。下一步，研究人員還需弄清有突變基因的大腸桿菌促使莢膜異多糖酸合成增加的原因，以及是否同樣適用于人類。