Cell子刊揭示：腸菌移植逆轉衰老，恢復腸道干細胞功能！

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前 言

隨著年齡的增長，人體的腸道菌群發生顯著變化。研究發現，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，還會削弱腸道自我修復的能力。腸道干細胞（ISCs）是腸道組織修復和再生的核心細胞，隨著年齡的增長，ISCs的功能減退，導致腸道修復能力下降。

研究指出，腸道菌群的變化與Wnt信號通路的衰退相關，而Wnt信號在腸道干細胞的自我更新和修復過程中至關重要。

01腸道干細胞與Wnt信號通路的衰退

腸道干細胞是腸道自我修復的關鍵。它們位于腸道隱窩內，通過分裂與分化，不斷替換腸道上皮細胞，保持腸道的健康和功能。

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

Wnt信號在腸道干細胞的自我更新與分化中發揮重要作用，研究表明，Wnt信號通路的衰退是導致ISCs功能下降的核心原因。衰老小鼠體內的Wnt信號通路受到顯著抑制，相關基因如Ascl2和Lgr5的表達水平降低，直接導致腸道干細胞的自我更新能力減弱。

▲微生物群調節腸道干細胞隱窩中的典型Wnt信號傳導。

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

因此，Wnt信號通路的衰退被認為是衰老過程中腸道功能減退的主要原因之一。這一發現為未來通過調節Wnt信號通路，提升腸道干細胞的功能提供了新的研究方向。

02腸道菌群移植的修復作用

為驗證腸道菌群在衰老過程中的作用，研究者進行了腸道菌群移植（FMT）實驗。

實驗中，年輕小鼠的糞便被移植到衰老小鼠體內，研究者發現，年輕小鼠的腸道菌群能夠顯著恢復衰老小鼠的腸道干細胞功能。

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

隨著Wnt信號的恢復，腸道干細胞的自我更新能力得到了增強，腸道的修復功能也有所恢復。此外，移植后的老年小鼠在遭遇腸道損傷時，表現出比未移植的老年小鼠更強的自我修復能力，損傷后的修復速度明顯加快。

研究表明，腸道菌群通過調節Wnt信號通路，幫助衰老小鼠恢復腸道干細胞的功能，從而提高腸道的修復能力。

▲從年輕小鼠轉移的微生物群增強了老年ISC中的典型Wnt信號傳導。

這一發現不僅為衰老過程中腸道功能的恢復提供了理論依據，也為衰老相關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節腸道微生物群，可能成為治療衰老相關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維持腸道干細胞功能至關重要。特別是，腸道微生物群中的某些菌種，如Akkermansia muciniphila，對腸道健康有一定的調節作用。

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

通過分析微生物群，研究發現，Akkermansia muciniphila的數量如果過多，可能會影響Wnt信號的正常激活，從而抑制腸道干細胞的功能，降低腸道的修復能力。

▲年輕的微生物群增強了衰老ISCs的功能。

因此，維持腸道菌群的平衡，尤其是通過調節有益菌的數量和多樣性，可能對衰老過程中的腸道健康產生積極影響。

合理調整微生物群，促進腸道菌群的多樣性，可能有助于恢復衰老小鼠的腸道干細胞功能，進一步改善腸道的修復能力。

04微生物群調整的潛力與未來展望

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

未來的研究可以集中在開發通過腸道菌群移植或益生菌干預來調節腸道健康的治療策略上。

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

注明 參考文獻

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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