elife：光遗传学可定量和定时地控制肠道细菌的代谢，从而延长寿命
肠道是人体重要的消化器官。常言：“病从口入”，大部分病菌都是从嘴里吃进去的，并且细菌进入人体各处主要途径就是肠。不难想象，肠道的健康取决于肠道的活动性。这些细菌会受到肠内有益菌群的抵抗，不能在短时间内侵入人体其他的循环，很快就随着大小便排出体外，自然不能致使人生病。
但有些细菌对人体是有益的，同时它们形成了口腔、皮肤、肠道等微生物群，这样一个在我们身体里发挥重要作用的生态系统。尤其肠道微生物是最重要的，一是与人体共生的约80%微生物都在肠道。二是因为肠道中微生物种类非常多，各有各的擅长分解和分泌的物质，影响着我们人体免疫、营养代谢甚至情绪和行为。
为了探索细菌产物对衰老过程的影响。最近，美国休斯顿生物工程系的研究人员在eLife杂志上发表了一篇名叫“Optogenetic control of gut bacterial metabolism to promote longevity”的论文。作者的研究团队在新的研究中开发出一种利用光遗传学直接控制生活在秀丽隐杆线虫肠道中的细菌的基因表达和代谢产物产生的方法。
研究人员发现，绿光可以对肠道中的大肠杆菌进行诱导，从而产生可以保护肠道细胞免受应激诱导的荚膜异多糖酸（colanic acid），并延长这种线虫的寿命。他们表示，这种方法可以应用于研究其他细菌，并提出它也可能在未来提供一种新的方法来微调宿主肠道中的细菌代谢以提供健康益处，同时让副作用最小化。
利用光遗传学调节秀丽隐杆线虫肠道细菌的基因表达
他们发现，将绿光照射在携带经过基因改造后的大肠杆菌的透明线虫上，可以诱导大肠杆菌产生荚膜异多糖酸，从而保护线虫的肠道细胞免受应激引起的线粒体断裂的影响，且秀丽隐杆线虫寿命的延长程度与绿光强度呈正相关。线粒体已被越来越多的人认为是衰老过程中的重要角色。
绿光强度与荚膜异多糖酸的生物合成CA分泌水平的关系
研究人员还表示，携带这种大肠杆菌菌株的线虫暴露于绿光下也会延长寿命，光遗传学为控制肠道细菌代谢，提高宿主的健康水平，提供了一种在时间、数量和空间上受控制的直接方法。
光遗传调控下绿光强度与线虫寿命的关系
这项研究表明，我们可以对肠道细菌进行基因改造，使之分泌更多的荚膜异多糖酸，以对抗与年龄相关的健康问题。人们还可以利用这种光遗传学方法来揭示微生物代谢驱动宿主生理变化并影响健康和疾病的其他机制。
论文链接：
https://elifesciences.org/articles/56849
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