移植粪便里的菌群 能让衰老的大脑重返青春？

“年纪大了，脑子不好使了。”这是很多人对于衰老最为忧虑的一方面。

如何让大脑保持年轻时的活力？今日，《自然》旗下专注于研究老化的子刊Nature Aging发表了一篇相关论文。来自爱尔兰科克大学的研究人员报告了一种方法，可以帮助老年小鼠的大脑重返青春。做法看起来似乎挺简单，就是把年轻小鼠粪便中的肠道菌群移植给老年小鼠。

研究人员经过一系列分析后认为，这类“粪菌移植”或许可以用来治疗老化相关的认知衰退。

在论文中，研究人员指出，肠道菌群调节宿主的免疫功能和大脑健康，这些已经渐渐取得共识；另一方面，随着年龄增长，肠道菌群的组成通常会发生巨大变化。这种变化与老年人通常更虚弱、认知能力的衰退究竟有多大关系？如果恢复年轻时的肠道菌群，有没有可能逆转老化过程中大脑发生的某些改变？

为了回答这些问题，研究人员开展了这样一项实验：他们收集了年轻小鼠（3~4个月大）的粪便，然后把过滤得到的微生物，通过饲管喂给老年小鼠（19~20个月）。作为对照，他们也收集了一些老年小鼠（19~20个月大）的粪便，移植给其他老年小鼠。

▲实验流程示意图（图片来源：参考资料[1]）

持续一段时间的粪菌移植后，老年小鼠的肠道菌群确实发生了一定改变，无论是特定细菌种类的比例，还是某些代谢物的浓度，移植年轻小鼠的粪菌后，与年轻小鼠更为接近。

与此同时，研究人员对这些老年小鼠的神经免疫功能进行了一系列测试。实验结果显示，移植年轻小鼠的菌群后，小鼠随衰老而出现的一些免疫变化发生了逆转。这些变化包括外周血液中，多种免疫细胞在数量和比例上的改变，而且在与学习和记忆功能密切相关的脑区——海马体，作为免疫细胞的小胶质细胞也回到了年轻时的形态。

▲海马体内的小胶质细胞，形态随衰老发生变化，但移植年轻小鼠的菌群后，形态逆转（图片来源：参考资料[1]）

随着衰老，脑中的很多代谢物会出现显著变化，影响认知健康。因此，研究人员进一步分析了老年小鼠在移植不同的粪菌后，海马体的代谢物发生了哪些改变。

他们发现，获得年轻小鼠的菌群后，共有35种代谢物恢复到年轻时的水平。这些代谢物主要与氨基酸代谢有关，很大一部分与肠道菌群的代谢产物相一致，而且这些分子可以通过血脑屏障。这些结果意味着，随着肠道菌群的改变，相关代谢物从肠道转移到大脑，从而影响大脑健康。

行为表现上，移植年轻粪菌的老年小鼠也显得更为“脑力活跃” ，原本老化衰退的一些认知能力有所恢复。在一系列测试学习能力、长期记忆、社交互动的认知实验中，它们的成绩要优于同龄伙伴，更接近年轻小鼠。

综合以上实验结果，作者总结说，为促进健康老龄化，肠道菌群或许有作为治疗靶标的潜力。当然，目前这些积极结果是否在人类中能够重现，还需要后续研究，想要让大脑保持年轻的人不可操之过急。

参考资料

[1] Marcus Boehme et al., (2021) Microbiota from young mice counteracts selective age-associated behavioral deficits. Nature Aging. Doi: https://doi.org/10.1038/s43587-021-00093-9