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前 言

隨著年齡的增長(zhǎng)，人體的腸道菌群發(fā)生顯著變化。研究發(fā)現(xiàn)，年輕小鼠與老年小鼠的腸道菌群差異明顯，老年小鼠中有益菌的數(shù)量減少，病原菌的比例增多。

這種變化不僅影響腸道的免疫功能，還會(huì)削弱腸道自我修復(fù)的能力。腸道干細(xì)胞（ISCs）是腸道組織修復(fù)和再生的核心細(xì)胞，隨著年齡的增長(zhǎng)，ISCs的功能減退，導(dǎo)致腸道修復(fù)能力下降。

研究指出，腸道菌群的變化與Wnt信號(hào)通路的衰退相關(guān)，而Wnt信號(hào)在腸道干細(xì)胞的自我更新和修復(fù)過程中至關(guān)重要。

01腸道干細(xì)胞與Wnt信號(hào)通路的衰退

腸道干細(xì)胞是腸道自我修復(fù)的關(guān)鍵。它們位于腸道隱窩內(nèi)，通過分裂與分化，不斷替換腸道上皮細(xì)胞，保持腸道的健康和功能。

然而，隨著年齡的增長(zhǎng)，腸道干細(xì)胞的功能逐漸衰退，特別是在Wnt信號(hào)通路的作用下。

Wnt信號(hào)在腸道干細(xì)胞的自我更新與分化中發(fā)揮重要作用，研究表明，Wnt信號(hào)通路的衰退是導(dǎo)致ISCs功能下降的核心原因。衰老小鼠體內(nèi)的Wnt信號(hào)通路受到顯著抑制，相關(guān)基因如Ascl2和Lgr5的表達(dá)水平降低，直接導(dǎo)致腸道干細(xì)胞的自我更新能力減弱。

▲微生物群調(diào)節(jié)腸道干細(xì)胞隱窩中的典型Wnt信號(hào)傳導(dǎo)。

與此同時(shí)，衰老腸道的修復(fù)速度明顯低于年輕小鼠，腸道組織無法在受損后快速恢復(fù)。Wnt信號(hào)的減弱不僅影響干細(xì)胞的功能，還影響腸道的整體修復(fù)能力。

因此，Wnt信號(hào)通路的衰退被認(rèn)為是衰老過程中腸道功能減退的主要原因之一。這一發(fā)現(xiàn)為未來通過調(diào)節(jié)Wnt信號(hào)通路，提升腸道干細(xì)胞的功能提供了新的研究方向。

02腸道菌群移植的修復(fù)作用

為驗(yàn)證腸道菌群在衰老過程中的作用，研究者進(jìn)行了腸道菌群移植（FMT）實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)中，年輕小鼠的糞便被移植到衰老小鼠體內(nèi)，研究者發(fā)現(xiàn)，年輕小鼠的腸道菌群能夠顯著恢復(fù)衰老小鼠的腸道干細(xì)胞功能。

通過移植后的菌群激活，衰老小鼠的Wnt信號(hào)通路得到了恢復(fù)，Ascl2和Lgr5等關(guān)鍵基因的表達(dá)水平顯著提高。

隨著Wnt信號(hào)的恢復(fù)，腸道干細(xì)胞的自我更新能力得到了增強(qiáng)，腸道的修復(fù)功能也有所恢復(fù)。此外，移植后的老年小鼠在遭遇腸道損傷時(shí)，表現(xiàn)出比未移植的老年小鼠更強(qiáng)的自我修復(fù)能力，損傷后的修復(fù)速度明顯加快。

研究表明，腸道菌群通過調(diào)節(jié)Wnt信號(hào)通路，幫助衰老小鼠恢復(fù)腸道干細(xì)胞的功能，從而提高腸道的修復(fù)能力。

▲從年輕小鼠轉(zhuǎn)移的微生物群增強(qiáng)了老年ISC中的典型Wnt信號(hào)傳導(dǎo)。

這一發(fā)現(xiàn)不僅為衰老過程中腸道功能的恢復(fù)提供了理論依據(jù)，也為衰老相關(guān)腸道問題的治療提供了新的思路。

未來，通過菌群移植或其他方法調(diào)節(jié)腸道微生物群，可能成為治療衰老相關(guān)腸道疾病的有效手段。

03腸道微生物的平衡與腸道健康

腸道微生物的平衡對(duì)維持腸道干細(xì)胞功能至關(guān)重要。特別是，腸道微生物群中的某些菌種，如Akkermansia muciniphila，對(duì)腸道健康有一定的調(diào)節(jié)作用。

盡管這種菌種在許多研究中被認(rèn)為有益，但研究也表明，它在衰老小鼠中的數(shù)量變化可能會(huì)影響腸道干細(xì)胞的功能。

通過分析微生物群，研究發(fā)現(xiàn)，Akkermansia muciniphila的數(shù)量如果過多，可能會(huì)影響Wnt信號(hào)的正常激活，從而抑制腸道干細(xì)胞的功能，降低腸道的修復(fù)能力。

▲年輕的微生物群增強(qiáng)了衰老ISCs的功能。

因此，維持腸道菌群的平衡，尤其是通過調(diào)節(jié)有益菌的數(shù)量和多樣性，可能對(duì)衰老過程中的腸道健康產(chǎn)生積極影響。

合理調(diào)整微生物群，促進(jìn)腸道菌群的多樣性，可能有助于恢復(fù)衰老小鼠的腸道干細(xì)胞功能，進(jìn)一步改善腸道的修復(fù)能力。

04微生物群調(diào)整的潛力與未來展望

這項(xiàng)研究為治療衰老相關(guān)腸道問題提供了新的思路。通過調(diào)整腸道菌群的組成，尤其是通過改善微生物群的多樣性和增加有益菌種，可能成為促進(jìn)腸道修復(fù)、延緩衰老的有效方法。

未來的研究可以集中在開發(fā)通過腸道菌群移植或益生菌干預(yù)來調(diào)節(jié)腸道健康的治療策略上。

隨著對(duì)腸道微生物群作用機(jī)制的深入了解，相關(guān)治療手段或許能為衰老相關(guān)疾病的防治開辟新途徑。

注明 參考文獻(xiàn)

Microbiota from young mice restore the function of aged ISCs

Kodandaramireddy Nalapareddy , David B Haslam , Ann-Kathrin Kissmann , Theresa Alenghat , Selina Stahl , Frank Rosenau , Yi Zheng , Hartmut Geiger

DOI: 10.1016/j.stemcr.2025.102788

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