肠道细菌的代谢直接延长宿主果蝇的寿命

肠道微生物群影响宿主生理学的各个方面，包括代谢和免疫功能。肠道细菌产生的许多代谢物可以穿过肠道上皮（细菌无法穿过）进入宿主组织，其中微生物活动可以影响宿主的生理机能。然而，确定个体肠道细菌代谢物对宿主寿命的具体贡献仍然具有挑战性。

为了解决这一差距，由日本近代大学生物科学与技术学院副教授 Shin Kurihara 和日本金泽大学 Takayuki Kurayishi 教授领导的研究小组使用了基因工程育生定植果蝇。 大肠杆菌（E. coli）。该实验系统使研究人员能够将携带可产生多胺的细菌的果蝇与不产生多胺的转基因细菌进行比较。 ”多胺，包括腐胺和亚精胺，是与改善生物功能和长寿相关的肠道微生物代谢物。我们想知道肠道细菌特异产生的多胺是否可以直接影响宿主的寿命，而与饮食中的多胺无关。 栗原博士说。研究结果发表在在线期刊上 姆比奥 2026 年 9 月 10 日。

研究人员首先使用无菌果蝇研究了膳食多胺的影响，该果蝇喂食化学成分明确、不含多胺的饮食，并辅以腐胺或亚精胺。两个补充组的果蝇都比没有多胺饮食的果蝇寿命更长。接受腐胺的果蝇的平均寿命为 20.8 天，接受亚精胺的果蝇的平均寿命为 21.1 天，而缺乏多胺的对照组的平均寿命仅为 18.2 天。

研究小组随后研究了肠道细菌产生的特定多胺是否有助于长寿。研究人员用三种遗传上不同的品系之一定植果蝇 大肠杆菌 菌株：SK929，一种能够产生腐胺的野生型菌株； SK930，一种突变菌株，其中涉及腐胺生物合成的三个基因已被删除； SK931，一种能够产生腐胺的改良菌株。所有组都维持改良的无多胺饮食，这使得研究人员能够评估细菌多胺产生的贡献。

在 SK929 和 SK931 定植的果蝇全身匀浆中检测到腐胺，浓度分别约为 1.2 nmol/mg 和 1.3 nmol/mg。然而，它低于定植有 SK930 的果蝇的检测限。研究人员还在所有三组中发现了亚精胺，这与果蝇合成多胺的能力一致。携带多胺生产菌株的果蝇体内腐胺含量较高，表明宿主吸收了细菌来源的腐胺并将其转化为亚精胺。

预期寿命结果显示出性别差异。在雄性果蝇中，那些定植有产生腐胺的菌株 SK929 和 SK931 的果蝇分别存活了 13.8 和 12.6 天，而定植有低多胺菌株 SK930 的果蝇的寿命为 11.0 天。两个产生多胺的组都显示出比 SK930 组更长的寿命。

雌性果蝇的影响在品系之间不太一致。虽然接种 SK929 的雌性小鼠的平均寿命为 14.9 天，明显长于携带 SK930 菌株的对照组的 11.0 天，但增强型 SK931 菌株的平均寿命仅为 10.7 天。

研究人员还研究了影响其寿命延长的潜在分子机制。与多胺缺乏对照组相比，宿主与多胺产生菌的相互作用显着降低 总M 和 你好 表达因为 总M 随着免疫/应激反应相关的 JAK/STAT 通路随着年龄的增长而激活，其下调可能有助于长寿。然而，确切的机制仍有待阐明。

“这种实验方法使我们能够了解肠道细菌产生的个体代谢物如何影响宿主的寿命。” 栗原博士解释道。 “虽然我们在这项研究中关注的是多胺，但同样的策略可以帮助我们研究其他细菌代谢物的长期影响。最终，这种理解可以帮助开发功能性食品和益生菌，优化多胺的生产，并提供新的、基于饮食的策略来调节肠道微生物代谢以维持健康。”

总体而言，该研究提供了一个受控实验证明，细菌衍生的多胺会主动改变宿主在肠道中的寿命，同时为研究微生物群中的其他分子如何影响宿主健康提供了强大的方法框架。