多才多艺”的肠道微生物竟能把石榴变成天然抗衰老药物

来源：肠道君营

NatureMedicine：尿石素A（UA）可诱导线粒体吞噬作用，延长寿命，增强肌肉功能

来自瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员发现石榴中的化合物鞣花单宁在肠道中会水解为鞣花酸，鞣花酸在肠道微生物的分解作用下合成一种天然代谢产物尿石素（UA）可以延缓衰老。 

之前已有研究证明UA是鞣花酸在肠道微生物作用下的代谢产物之一，当时研究人员招募了6名志愿者，取志愿者的粪便样本与含鞣花酸的溶液混合，在37℃厌氧环境下培养，同时设置三个对照组，分别为只有鞣花酸培养液，只有粪便菌群以及粪便菌群高温灭活后与鞣花酸溶液混合。根据高效液相色谱法显示的结果，在24小时后，实验组UA分子及UB分子等其他代谢物出现在离子图谱中，而对照组则没有检测到。 

在此研究基础上，这次的研究进一步为我们证明了UA分子具有显著的抵抗肌肉衰老的作用。研究人员准备了UA浓度从10-50 µM不等的溶液，喂食给线虫，结果显示，在浓度达到50µM时，高龄线虫的死亡率明显降低，寿命延长达到45.4%。而同属于“一个家族”的UB、UC、UD分子的溶液对线虫的寿命延长从19-30%不等。 

同时，研究人员在小鼠身上也做了类似的实验。首先对高脂饮食的肥胖小鼠，经过8个月含UA的“食疗”后，与对照组相比，抓握力提高了9%，滚轮中自发运动的比例高出57%之多。另外一批实验中，研究人员选取2岁的老年小鼠，实验组喂食含有UA分子的食物，6周后，实验组小鼠在滚轮中跑步时的耐力相比要高于对照组42%。这说明，含有UA的饮食确实让它们的肌肉力量增强了，耐力提升了。 

以上结果的出现是因为UA可以改善线粒体和肌肉功能，提高衰老过程中肌肉的力量。所以，一旦有线粒体受伤或是衰老，线粒体的自噬机制便会启动，选择性清除这些失去工作能力的小伙伴。随着年龄的增长，细胞中的线粒体自噬会减少，老年人肌肉中线粒体功能下降被认为是与年龄相关的肌肉损伤的主要原因之一。 

那么我们是不是只要多吃石榴就可以呢？情况并不是如此简单，由于我们每个人的肠道微生物组成都是有差异的，所以并不是所有人都能将石榴中的鞣花单宁转化成UA分子，也有些微生物虽然可以转化，但是转化率却很低，那么吃再多的石榴恐怕也是无用功。

原文：Urolithin A induces mitophagy and prolongs lifespan in C. elegans and increases muscle function inrodents. 

Nature：以微生物为目标的母源抗体保护新生儿不受肠道感染

2020年1月8日，哈佛医学院和中山大学联合团队研究发现母体来源的IgG对于预防由产肠毒素大肠杆菌诱导的感染性肠道疾病至关重要。产肠毒素大肠杆菌是2岁以下婴儿腹泻的常见原因。流行病学数据表明，母乳喂养降低了总体腹泻率和死亡率。 

新生儿通过胎盘和母乳获得母体抗体；然而，在人类中，源自乳汁的抗体主要由分泌型IgA抗体控制，可通过母乳转移，不能通过胎盘转移；IgG是唯一可以通过胎盘的免疫球蛋白。母体传递给胎儿的IgG于生后6个月几乎全部消失，而婴儿自身产生IgG从3个月时才逐渐增多，故6个月后易患感染，3-5岁时渐接近成人水平。 

研究人员分析经过基因工程改造的缺乏B细胞的新生小鼠。一些新生小鼠由也在出生时没有B细胞的母鼠抚养，因此缺乏保护性抗体。其他新生小鼠由免疫系统正常的母鼠抚养。 

具有母亲保护性抗体的小鼠比没有此类抗体的小鼠，对大肠杆菌感染的抵抗力要强得多。它们肠道中的大肠杆菌细菌比缺乏母体抗体的新生小鼠少33倍。同时，没有保护性抗体的幼鼠会传播大肠杆菌。 

研究人员发现了负责诱导保护性抗体形成的特定生物体：一种称为Pantoea的微生物，Pantoea属于肠杆菌科细菌家族，该微生物存在于小鼠和其他哺乳动物（包括人类）的肠道中。 

此外，实验表明，抗体通过新生儿Fc受体进入新生儿的肠道和血液，Fc受体是胎盘上的一种分子通道，可帮助将保护性抗体从母亲运送至胎儿。母源天然抗体（mNabs）保护新生小鼠免受产肠毒素大肠杆菌（ETEC）的全身感染。 

新生儿对微生物感染高度敏感，这不仅是因为其未成熟的免疫系统不具备产生适应性免疫效应物（如抗体）的能力，而且还因为他们缺乏可以独立于宿主反应而拮抗病原体的多样共生微生物。该研究结果提供了关于母鼠的共生微生物群如何通过母乳喂养如何驱动新生儿抗体依赖性免疫力的见解，并证实了母源天然抗体对新生儿感染的重要宿主防御机制。

原文：Microbiota-targeted maternal antibodies protect neonates from enteric infection.

Nature：益生菌是如何来干扰消除病原体的呢？

来自美国和泰国联合科研团队最新研究揭示了有益菌干扰消除病原体的作用机制，提供给我们一个新的抗生素之外的抗菌思路。 

研究人员对200名健康志愿者进行调查研究，发现肠内存在有益菌枯草芽孢杆菌的人，其肠道和鼻腔中就没有著名的致病菌——金黄色葡萄球菌的定殖。 

接下来，研究人员在小鼠身上进行了实验，结果进一步证明，枯草芽孢杆菌确实能够抑制金黄色葡萄球菌。哪怕肠内本来没有枯草芽孢杆菌的小鼠，给它们灌胃枯草芽孢杆菌孢子，也可以完全消除金黄色葡萄球菌在肠道定殖。 

枯草芽孢杆菌究竟是通过何种机制将金黄色葡萄球菌赶跑的呢？因此研究人员顺藤摸瓜，发现芽孢杆菌是通过抑制金黄色葡萄球菌的群体感应系统来实现定殖逆袭的。 

群体感应系统——这是细菌间互相交流的一个重要方式，有益菌逆袭致病菌的关键就在于成功破坏了敌方的群体感应系统。细菌会释放出一些信号分子，同类细菌可以感受同伴释放出来的信号分子，就如同统一战线使用的相同加密传递信号。同类细菌可以根据这一信号分子的浓度高低来判断当前己方的强弱，从而做出正确形势判断。 

比如，当细菌数量比较少的时候，释放的这一信号浓度也比较低，细菌判断出己方面对身体免疫系统并不占优，就会蛰伏不动，休养生息，但当细菌数量较多的时候，信号浓度也相应升高，大家就会感受到己方逐渐占据了上风，在某一时刻暴起发难，产生致病性。 

这一群体感应系统，在细菌的定殖，生物膜形成，以及致病性等多方面，都起着至关重要的作用。有益菌之所以能抑制致病菌的定殖，正是破解了对方的信号分子——肠道内的芽孢杆菌可通过生成一种称作为脂肽芬荠素（fengycin）的物质，来抑制金黄色葡萄球菌的群体感应，从而实现抑制其定殖的作用。

原文：Pathogen eliminationby probiotic Bacillus via signalling interference.