Anti-senėjimo intervencijų poveikis žarnyno mikrobiotai 2 dalis

Prašau susisiektioscar.xiao@wecistanche.comDaugiau informacijos

SANTRAUKA

Nustatyti būdus, kaip spręsti senėjimo keliamus iššūkius, yra neatidėliotina užduotis, nes susiduriame su senėjančia visuomene. Išoriniai veiksniai, tokie kaip dieta, mankšta ir vaistų terapija, pasirodė esąs pagrindiniai sveiko senėjimo kontrolės ir gyvenimo trukmės pailginimo elementai. Žarnyno mikrobiota taip pat tapo pagrindiniu senėjimo proceso veiksniu.bioflavonoidaiŽarnyno mikrobiotai kintant senstant, žarnyno mikroorganizmų pusiausvyros sutrikimas gali sukelti daugybę su amžiumi susijusių degeneracinių ligų ir nesveiko senėjimo. Šiame darbe apžvelgiama naujausia žarnyno mikroorganizmų ir senėjimą stabdančio poveikio tyrimų pažanga, daugiausia dėmesio skiriant žarnyno mikroorganizmų pokyčiams ir teigiamam poveikiui taikant dietą, mankštą ir vaistus. Be to, siekiant išvengti trapumo ir nesveiko senėjimo, buvo taikoma bakterioterapija. Dauguma šių kovos su senėjimu metodų pagerina senėjimo procesą ir su amžiumi susijusias ligas, reguliuodami žarnyno floros homeostazę ir skatindami sveiką žarnyno aplinką. Intervencinė praktika, pagrįsta žarnyno mikroorganizmais, rodo didelį potencialą senėjimo medicinos srityje.

Norėdami sužinoti daugiau, spustelėkite čia

Raktažodžiai

Žarnyno mikrobiota; senėjimas;dietos intervencija;mankšta; vaistai;bakterioterapija

1. Įvadas

Senėjimas yra natūralus, nuo laiko priklausomas fiziologinis procesas, dėl kurio pablogėja bendra funkcija. Šis sumažėjimas yra pagrindinis pagrindinių žmogaus patologijų, įskaitant vėžį, diabetą, širdies ir kraujagyslių sistemos sutrikimus ir neurodegeneracines ligas, rizikos veiksnys. Todėl svarbus senėjimo ir kovos su senėjimu tyrimų tikslas buvo sumažinti neigiamą senėjimo poveikį ir padidinti sveikatos trukmę. Genominis nestabilumas, telomerų dilimas, epigenetiniai pokyčiai, proteostazės praradimas, nereguliuojamas maistinių medžiagų jutimas, mitochondrijų disfunkcija, ląstelių senėjimas, kamieninių ląstelių išsekimas ir pakitęs tarpląstelinis ryšys buvo pasiūlyti kaip pagrindiniai molekuliniai ir ląstelių senėjimo požymiai. Kai kurios senėjimą stabdančios intervencijos gali būti taikomos atsižvelgiant į šias savybes ir senėjimo patogenezę. Įrodyta, kad įvairios senėjimą stabdančios intervencijos prailgina pavyzdinių organizmų gyvenimo trukmę. Šios intervencijos paprastai skirstomos į dietos intervenciją, mankštą, gydymą vaistais ir genetinius pokyčius. Nustatyta, kad daugybė genetinių pakitimų padidina kai kurių modelių organizmų gyvenimo trukmę. Pavyzdžiui, padidinus sirtuino kiekį naudojant genetinę manipuliaciją, pailgėja mielių, nematodų ir musių gyvenimo trukmė.4 Sumažinus mTOR ekspresiją, gali pailgėti modelio gyvūnų gyvenimo trukmė ir sveikatos trukmė. Tačiau nesugebėjimas kontroliuoti genų kaitos trukdo jį taikyti žmonių visuomenėje. Todėl negenetinės intervencijos yra dabartinių anti-senėjimo tyrimų dėmesio centre. Dietos intervencija, mankšta ir gydymas vaistais yra perspektyviausios senėjimo ir su amžiumi susijusių ligų intervencijos, įtrauktos į JAV nacionalinio senėjimo instituto tyrimus.

Žarnynas yra svarbus tikslinis organas gerinant pagyvenusių gyvūnų ir žmonių sveikatą.cistanche AustralijaŽarnyno trakte yra labai sudėtinga ir įvairi mikroorganizmų bendruomenė, žinoma kaip žarnyno mikrobiota. Žarnyno mikrobiota įtakoja ilgalaikę metazoanų homeostazę, palaikydama epitelio vientisumą žarnyno trakte, palaikydama virškinimą, treniruodama žarnyno imuninę sistemą ir užkirsdama kelią patogeninių bakterijų augimui. Nenormalūs žarnyno mikrobiotos pokyčiai yra susiję su su amžiumi susijusiomis lėtinėmis ligomis. Žarnyno mikrobiomas tampa pagrindiniu senėjimo proceso veiksniu.10 Todėl manome, kad žarnyno mikrobiota gali būti naujas senėjimo prevencijos tikslas. Šioje apžvalgoje daugiausia dėmesio skirsime negenetinėms intervencijoms, aptarsime žarnyno mikrobiotos pokyčius ir teigiamą poveikį taikant įvairius senėjimą stabdančius metodus ir ištirsime senėjimą stabdančių intervencijų ir žarnyno mikrobiotos sąveiką (1 pav.).

Cistanche gali kovoti su senėjimu

2. Senėjimas ir žarnyno mikrobai

Daugybė tyrimų su gyvūnais ir žmonėmis parodė, kad žarnyno mikrobiotos sudėtis skiriasi priklausomai nuo įkaito.cistanchasVaisinių muselių, „1 žuvų, pelių,13-1 žiurkių,18 ir žmonių19- žarnyno mikrobiota“

visi patiria su amžiumi susijusių pokyčių, kurių dauguma yra nepalankūs sveikatai (1 lentelė).nusipirk cistancheSuaugusių žmonių žarnyno mikrobiotoje vyrauja Firmicutes ir Bacteroidetes ir mažesnė dalis Proteobacteria, Actinobacteria ir Verrucomicrobia.24 Kai kuriuose tyrimuose buvo pranešta apie Bacteroidetes ir Proteobakterijų gausą ir Firmicutes bei Bifidobakterijų sumažėjimą pagyvenusiems žmonėms.{{1} } Neseniai atliktas tyrimas parodė, kad yra kitokia pagrindinė mikrobiota, kurioje dominuoja Ruminococcaceae, Lachnospiraceae ir Bacteridaceae šeimos, kurios senstant mažėja. Šį skirtumą gali lemti dideli individų ir išorinių veiksnių skirtumai. Tačiau ilgai gyvenantys žmonės turi unikalią žarnyno mikrobiotą.cistanche privalumaiKaip parodyta 1 lentelėje, su sveikata susijusios gentys, tokios kaip Akkermansia, Bifidobacterium, Christensenellaceae ir mikrobų įvairovė, praturtėja ilgaamžiuose žmonėse.2.23 Nepaisant to, kad ilgaamžių žmonių mikrobai keičiasi, jų įvairovė ir naudingi mikrobai išsaugomi, kad būtų palaikoma. sveikas senėjimas.25 Apskritai keičiasi žarnyno mikrobų sudėtis ir sumažėja mikrobų įvairovė dėl potencialiai priešuždegiminių mikrobų kaupimosi ir naudingų mikrobų mažėjimo senstant. Ir atvirkščiai, šis su amžiumi susijęs žarnyno mikrobų sutrikimas gali turėti įtakos šeimininko sveikatai ir ilgaamžiškumui.26 Vaisinių muselių ir pelių mikrobiotos su amžiumi sutrikimai gali sukelti žarnyno barjero disfunkciją, kuri yra patofiziologinis senėjimo žymuo.127 Palyginti su vaisiais. musių, maitinamų jaunų muselių homogenatu, tų, kurios buvo šeriamos homogenizuotomis senomis muselėmis, gyvenimo trukmė buvo trumpesnė ir žarnyno barjero disfunkcija dažniau.1 Jaunų donorų išmatų persodinimas į vidutinio amžiaus žuvų žarnyną gali pailginti gyvenimo trukmę ir atitolinti elgsenos nuosmukį. 12 Be to, mikroorganizmų genetinė sudėtis ir metabolitai taip pat gali turėti teigiamos įtakos šeimininko ilgaamžiškumui.8 Todėl žarnyno mikroorganizmai gali atlikti reguliuojantį vaidmenį senėjimo procese.

3. Anti-senėjimo intervencijos ir žarnyno mikrobai

Senėjimui reguliuoti galima naudoti daugybę intervencijų. Žarnyno mikrobus paveikianti intervencija yra senėjimą stabdanti strategija. Atitinkamai, žarnyno mikrobus gali paveikti daugelis senėjimą stabdančių veiksnių, tokių kaip dieta, mankšta ir vaistai.

3.1 Dietos intervencija ir žarnyno mikrobai

Mityba ir mitybos modeliai turi didelį vaidmenį daugelio su amžiumi susijusių ligų patogenezėje. Kalorijų apribojimas (CR), taip pat žinomas kaip mitybos apribojimas (DR), yra mitybos planas, kuris sumažina suvartojamų kalorijų kiekį, nesukeldamas netinkamos mitybos ar pagrindinių maistinių medžiagų kiekio sumažėjimo. Vėliau buvo ištirtos naujos CR schemos, pvz., Protarpinis badavimas (IF). CR gali paskatinti atitinkamus žarnyno mikrofloros pokyčius, todėl žarnyno mikroflora gali atlikti pagrindinį vaidmenį teigiamam CR poveikiui. Be tipiškų CR priemonių, daugelis natūralaus maisto ir sveikos mitybos įpročių taip pat turi senėjimą stabdantį poveikį. Maisto komponentai ir mitybos įpročiai gali keisti žarnyno mikrobiotos sudėtį ir žarnyno barjerines funkcijas.

3.1.1 CR ir IF

CR gali pailginti daugelio rūšių, nuo bestuburių iki graužikų ir net kai kurių nežmoginių primatų, gyvenimo trukmę.{0}} Ilgą laiką CR buvo pripažinta viena iš veiksmingiausių negenetinių mitybos intervencijų, galinčių pailginti gyvenimo trukmę ir užkirsti kelią senėjimui. susijusios ligos.23 CR/DR taip pat gali sukelti žarnyno mikrobiotos ir metabolizmo pakitimų. Šie CR sukelti žarnyno mikrobiotos pokyčiai rodo, kad gyvūnai gali valdyti CR, kad sukurtų subalansuotą žarnyno mikrobiotos sudėtį, kuri suteikia pranašumą šeimininko sveikatai. Normaliems gyvūnams CR gydymas leidžia pakeisti mikrobiotos struktūrą, sumažinti c sutrikimus ir su mityba susijusią medžiagų apykaitą pailginti ir sveiką gyvenimą. Lactobacillus reikšmingai padidėjo po 8 savaičių gydymo CR, o jų santykinis gausumas buvo žymiai didesnis nei atsitiktinai šeriamų žiurkių po 36 savaičių.4 Pelėms CR reikšmingai pakeitė bendrą žarnyno mikrobiotos struktūrą, praturtino teigiamai susietą filą. su ilgaamžiškumu (pvz., Lactobacillus ir Bifidobacterium) ir sumažino neigiamai susijusį phyla Be to, trumpalaikis CR buvo pakankamas ilgaamžiškumas.

disbalansas iki labiau subalansuotos būsenos, kaip matyti jaunesnėms pelėms, sumažinant Clostridia, Clostridiales ir Firmicutes dominavimą.38 Tačiau CR trukmė gali turėti įtakos šeimininko metabolinių fenotipų ir žarnyno mikrobiotos pokyčiams. Šviesiai maitinamų CR pelių žarnyno mikrobiota labai skyrėsi nuo tamsiai šeriamų CR ir atsitiktinai šeriamų pelių.Nutukimo modeliuose CR sukelia atitinkamus žarnyno mikrobiotos pokyčius, kurie neutralizuoja medžiagų apykaitos žalą, susijusią su nutukimu ir riebia dieta. Keturiasdešimt penkios CR dienos nutukusioms pelėms praturtino Bacteroidetes ir žymiai sumažino Firmicutes: Bacteroidetes santykį.40 CR gydymas taip pat sukelia panašius mikrobinius pokyčius žmonėms. Ilgalaikis (vienerių metų) CR nutukusiems paaugliams taip pat sumažino Firmicutes: Bacteroidetes santykį ir padidino naudingų mikroorganizmų, tokių kaip Bacteroides, Roseburia, Faecalibacterium ir Clostridium, augimą.4l Tačiau labai mažo kaloringumo dieta (VLCD) sumažino. Bacteroides skaičius ir padidėjęs Firmicutes nutukusiems pacientams. Dėl VLCD sumažėjo antsvorio ar nutukusių moterų bakterijų gausa ir pasikeitė žarnyno mikrobiomas. Persodinus mikrobiotą po dietos pelėms sumažėjo jų kūno svoris ir jis buvo praturtintas žarnyno patogenu Clostridioides difficile.*IF yra periodinio CR tipas, kuris taip pat pagerina medžiagų apykaitą mažindamas kūno svorį ir riebalų masę, sumažindamas gliukozės kiekį kraujyje ir pagerindamas jautrumą insulinui.4 IF paprastai pasiekiamas ribojant valgymą 12-24 val. laiko intervalas tarp badavimo gali turėti įtakos IF.IF veiksmingumui, gali pakeisti žarnyno mikrobiotą, o poveikis buvo ryškesnis pelėms, kurios nevalgė 16 valandų per dieną; tačiau šis poveikis išnyko nutraukus badavimą.IF gali padidinti žarnyno mikrobų įvairovę ir pakeisti jų sudėtį, todėl padidėja Lactobacilaceae, Bacteroidaceae ir Prevotellaceae gausa. Be to, IF pelių mikrobiotos transplantacija normaliai maitinamoms pelėms pagerino eksperimentinį autoimuninį encefalomielitą, o tai rodo, kad IF imunomoduliacinį poveikį bent iš dalies lemia žarnyno mikrobiota. Pelių uždegiminės žarnyno ligos (IBD) modeliuose badavimą imituojanti dieta galiskatinti žarnyno regeneraciją, taip pagerinant su IBD susijusius fenotipus ir skatinant naudingos žarnyno floros Lactobacilaceae ir Bifidobacteriaceae plėtimąsi. Islamiškas badavimas, panašus į IF, padidina Akkermansia muciniphila ir Bacteroides fragilis grupėmis. sveika žarnyno mikrobiota.

IF yra veiksminga ir natūrali svorio kontrolės strategija. Kas antrą dieną nevalgius (EODF) režimas žymiai pagerino nutukimą, atsparumą insulinui ir kepenų steatozę. Mikrobiotos persodinimas iš EODF gydytų pelių į peles, kuriose nėra mikrobų, pagerino medžiagų apykaitos homeostazę.4 EODF 7 mėnesius sukėlė diabetu sergančių pelių mikrobiotos pertvarkymą, todėl praturtėjo Firmicutes ir sumažėjo Bacteroidetes ir Verrucomicrobia, skatinant žarnyno barjero vientisumą. Diabetu sergančių pelių 28-dienos IF režimas pagerino elgesio sutrikimus per mikrobiotos-metabolito-smegenų ašį. Be to, šis režimas pagerino diabetu sergančių pelių žarnyno barjero vientisumą ir mikrobų įvairovę ir padidino Lactobacillus ir butiratą gaminančių Odoribacter skaičių, tuo pačiu sumažinant Enterococcus, Streptococcus ir nežinomų Enterococcaceae.51 Be to, EODF apsaugojo nuo hipertenzijos išsivystymo spontaniškai hipertenzijai žiurkėms. modelį, o šį poveikį sąlygojo žarnyno mikrobiotos pasikeitimas.

3.1.2 Natūralūs maisto produktai ir sveikos mitybos įpročiai

Daugėjant įrodymų, tiesiogiai siejančių mitybą ir sveikatą, paaiškėjo, kad kai kurie augalai ir augalų ekstraktai (pvz., vaisių ekstraktai, lapų ekstraktai, šaknų ir gumbų ekstraktai) gali turėti naudos sveikatai. Manoma, kad sveikoje mityboje gausu vaisių, daržovių ir gėrimų, o šie maisto produktai yra stipriai susiję su bendra gerove, daugiausia dėl fenolinių junginių ir skaidulų. Polifenoliai ir pluoštas, dvi svarbiausios augalų sudedamosios dalys, buvo ištirti dėl jų mikrobiotos moduliavimo potencialo. Buvo nustatyti keli polifenoliai, skatinantys sveikos žarnyno mikrofloros augimą (pvz., Bifidobacterium, Lactobacillus, Akkermansia, Christensenellaceae ir Verrucomicrobia) ir

turi galimą senėjimą stabdantį poveikį.54 Pavyzdžiui, žarnyno mikrobiotos, kuri gali būti siejama su senėjimu, gausa buvo apribota dėl 5Su maistu gaunamų citrinų polifenolių.55s padidino antocianinų riebalų rūgščių, bakteroidų ir trumpųjų grandinių (SCFA) prielaidą. ir sumažino Firmicutes.5 laipsnio raudonojo vyno polifenoliai žymiai padidino Bifidobakterijų ir Lactobacillus bei butiratą gaminančių bakterijų (Faecalibacterium prausnitzi ir Roseburia) skaičių, bet sumažino nepageidaujamų bakterijų grupių, tokių kaip Escherichia coli ir Enterobacter cloacae.5A žaliosios arbatos ir juodosios arbatos dieta sumažino polifų kiekį. kūno svoris, todėl aklojoje žarnoje sumažėja Firmicutes ir padidėja Bacteroidetes.8 Maistinės skaidulos, dėl kurių susidaro pagrindiniai metabolitai, tokie kaip SCFA (naudingi sveikatai), gali pakeisti žarnyno mikrobiotą ir keisti medžiagų apykaitos reguliavimą. Nors dabartiniai tyrimai parodė, kad poveikis gali būti susijęs su padidėjusia SCFA gamintojų gausa ir mikrobiotos įvairovės pokyčiais, aiškinimas yra sudėtingas dėl metodologinių skirtumų.Sveikos mitybos įpročiai, tokie kaip Viduržemio jūros dieta (MD), taip pat gali turėti įtakos žarnyno mikrobiotai. MD, daugiausia dėmesio skiriantis vaisiams, daržovėms, alyvuogių aliejui, riešutams, ankštiniams augalams ir nesmulkintam grūdui, buvo siejamas su daugybe naudos sveikatai. Geresnis MD laikymasis buvo susijęs su žymiai didesniu bendrojo SCFA kiekiu.61 Dalyvių, kurių MD laikėsi daug, buvo mažesnis Escherichia coli skaičius ir didesnis Bifidobakterijų: E. coli santykis. 2 laipsnis Šios išvados parodė ryšį tarp MD ir žarnyno mikrobiotos įvairovės ir turtingumo pagerėjimo. Mitybos įpročių keitimas ir MD priėmimas gali padėti išvengti mikrobiotos sutrikimų ir daugelio virškinimo trakto bei neurologinių sutrikimų.Firmicutes, Bacteroidetes ir Proteobacteria yra pagrindinė žinduolių žarnyno mikroorganizmų grupė. Dietos intervencija lėmė reikšmingus pokyčius pagrindinėje prieglaudoje arba žemo lygio klasifikavimo grupėje (2 lentelė). Šie santykinio bakterijų gausumo pokyčiai ne visada yra nuoseklūs, galbūt dėl ​​skirtingo genetinės kilmės, dietų ir laiko apribojimų. Tačiau, laikantis dietos, pagrindinė žarnyno mikroorganizmų tendencija yra naudingų mikroorganizmų, tokių kaip Lactobacillus, Bifidobacterium ir butiratą gaminančių bakterijų, daugėjimas. Iš esmės CR ir IF, pridedant ekstraktų, kuriuose gausu potencialiai biologiškai aktyvių junginių, ir išlaikant gerus mitybos modelius, gali duoti papildomos naudos gerinant bendrą sveikatą ir savijautą. Dietos poveikis senėjimui yra sudėtinga tema. Be to, kas paminėta aukščiau, yra keletas kitų senėjimą stabdančių mitybos komponentų ir tipų, tokių kaip vitaminai, mikroelementai, baltymų ribojimas ir Okinavos žmonių mitybos modelis, kurie čia nėra išsamiai aprašyti.

Šis straipsnis yra ištrauktas iš GUT MICROBES 2021, VOL. 13, NR. 1, e1994835 (18 puslapių)