糞菌移植有望延緩衰老？

近日，國際知名雜誌----《自然》在其官方網站上報道了一則聽起來讓人感覺有點噁心的科學研究——給中年的魚飼餵年輕魚類的糞便后，到老年期時其壽命出乎意料的有所延長，並且運動能力也有所提高。

（圖片來自：Frank Vinken for Max Planck Society）

吃完小魚糞便后，「老魚」變年輕！

這項研究是由德國頂級研究機構----德國馬克斯普朗克研究所遺傳學家Dario Valenzano等的最新研究結果，他們採用一種名為非洲青鱂魚（African turquoise killifish）的小魚作為研究對象，給老年的魚餵食年輕的魚的糞便后，他們將9周半大的中年非洲青鱂魚泡在含有抗生素的水中，讓抗生素殺死它們自身的腸道微生物再將這些中年魚轉移到無菌水中，隨後，他們收集6周大的青年小魚的糞便並把它們撒在中年魚生活的無菌水裡。為了對照，同時也飼餵同齡的魚的糞便以及只飼餵抗生素處理的「中年魚」作為對照，沒有吞食任何糞便（見下圖）。實際上，這些魚一般也不吃糞便，中年魚吃下的也並不是糞便，而是糞便中的腸道微生物。

（圖片來源：bioRxiv）

研究衰老的模式動物非洲青鱂魚

非洲青鱂魚是地球上最短命的脊椎動物之一，自2015年開始逐漸成為研究衰老的動物模型。這種魚原本生活在非洲辛巴威和莫三比克等地區，這些地區有明顯的雨季和旱季，水塘都是季節性的，為了適應這樣的環境，這些魚進化出了極快的生命周期，以便趕在乾旱季節水塘消失之前完成傳宗接待。這些魚幾周就達到性成熟，只有4-6個月的短壽命，這種進化使得它們成為了衰老研究極好的候選生物。

吃完便便后「老魚」的壽命顯著提高

處理后，飼養16周后比較了這些魚的壽命。最終的結果令人吃驚，與其它組相比，吃了年輕小魚糞便的那些魚壽命顯著延長（下圖的綠線），中位數壽命分別提高了21%-41%不等。

（圖片來源：bioRxiv）

吃完便便后「老魚」的運動能力也提高了

除了壽命長了，這些「老魚」的運動能力竟然不減當年，它們的表現和青年魚類似（見下圖綠色部分）。這個結果說明這些魚吃了年輕魚的糞便後會活得更久，而且活得還很健康。

（圖片來源：bioRxiv）

改變腸道微生物或是主要原因

此外，研究人員進一步檢測了這些魚體內的微生物，發現這些「老魚」體內的腸道微生物也變得與年輕小魚接近了。以往研究發現，在人類和小鼠衰老過程中，腸道微生物的多樣性會逐漸下降，腸道微生物的種類減少，某些條件致病菌開始增加。這些小魚的腸道微生物應該也存在類似改變，年輕和老年的小魚腸道微生物多樣性也隨著衰老發生改變。這可能是由於隨著衰老，這些魚的免疫系統也會不斷變弱，腸道中的有害微生物在逐漸「戰勝」了有益微生物，這些有害微生物的產物繼續對機體產生不利影響，然而，通過「糞菌移植」可以從新調整腸道中各類微生物的比例，進而避免或延緩這一現象的發生，達到年輕化，延緩老化的作用。

這個研究雖然聽起來有點噁心，畢竟吃糞便這種事人類還是無法接受的，但是就像現在的糞菌移植一樣，也許可以通過移植年輕人的糞便給老年人，就可以達到類似的效果。

參考資料：

1，Harel I, Benayoun B A, Machado B, et al. A platform for rapid exploration of aging and diseases in a naturally short-lived vertebrate.[J]. Cell, 2015, 160(5):1013.

2，http://www.nature.com/news/young-poo-makes-aged-fish-live-longer-1.21770

3，Smith, P. et al. Preprint at http://biorxiv.org/content/early/2017/03/27/120980 (2017).

4，O'Toole, P. W. & Jeffery, I. B. Science 350, 1214–1215 (2015).

5，Langille, M. G. I. et al. Microbiome 2, 50 (2014).

6，Claesson, M. J. et al. Nature 488, 178–184 (2012).