記憶和學習能力在衰老過程中下降，最新Nature論文顯示，關鍵或在腸道菌群

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

隨著年齡的增長，我們大腦的記憶功能以及學習能力會逐漸衰退，但其表現形式和嚴重程度在個體間差異巨大，這意味著并非所有人都會以相同的方式和速度經歷認知水平的下降。

當前，該領域的研究焦點不再僅僅局限于大腦本身，而是轉向了腦外因素，特別是胃腸道信號，腸道被稱為“第二大腦”，它通過神經、免疫和代謝通路與大腦進行密切溝通（即所謂的“腸-腦軸”）。針對這些腦外因素進行外周干預（例如通過飲食、益生菌、藥物）被認為是改善年齡相關認知能力下降的非常有吸引力的新策略。然而，其具體機制在很大程度上仍不清楚——我們已初步認識到“胃腸道信號會影響大腦衰老”，但具體是哪些信號、通過什么通路、以及如何影響具體的認知能力，仍有待深入探索。

2026 年 3 月 11 日，Arc 研究所、斯坦福大學和賓夕法尼亞大學的研究人員合作，在Nature期刊發表了題為：Intestinal interoceptive dysfunction drives age-associated cognitive decline 的研究論文。

該研究表明，腸道細菌會影響衰老過程中的認知能力，隨著小鼠年齡的增長，其腸道微生物組的變化（古氏副擬桿菌的過度增殖）會通過改變腸道-大腦間通訊而導致認知能力下降。該研究還顯示，這一腸道-大腦回路在人類身上很可能也保守存在，這為人類的記憶力和學習能力會隨著年齡的增長而自然下降提供了新的解釋，也為逆轉衰老相關大腦認知能力下降帶來了潛在新療法。

在這項最新研究中，為了探究腸道微生物如何影響衰老，研究團隊將兩個月大的年輕小鼠與 18 個月大的老年小鼠共同飼養，這就好比讓一個十幾歲的年輕人和一個五十多歲的中老年人一起生活。

在同一個籠子里共同生活一個月后，研究團隊驚訝地發現，年輕小鼠記憶測試中的表現開始與老年小鼠相似。在記憶測試中，小鼠通常會記住之前見過的物體，因此會花更多時間探索新物體，但這些與老年小鼠共同生活過的年輕小鼠卻花在熟悉物體和新物體上的時間相等，這與老年小鼠的表現相似，表明年輕小鼠喪失了短期記憶能力。

研究團隊進一步發現，共同生活導致年輕小鼠的腸道微生物群變得與老年小鼠相似，因為小鼠之間很容易通過糞便接觸相互傳播腸道微生物。因此，研究團隊推測，老年小鼠腸道中的一種或多種細菌可能是導致認知能力下降的原因。

研究團隊進一步將來自老年小鼠的各種腸道細菌移植給年輕小鼠，結果顯示，其中一種腸道細菌——古氏副擬桿菌（

Parabacteroides goldsteinii

那么，遠在腸道中的細菌是如何“遠程遙控”大腦記憶中樞的呢？研究團隊進一步繪制了 一個清晰的調控機制——衰老過程中，腸道-大腦間通訊被抑制，這直接導致了海馬體（記憶形成的關鍵腦區）功能下降，從而引發記憶編碼能力的喪失。具體步驟如下——

第一步：古氏副擬桿菌（

Parabacteroides goldsteinii

第二步：這些中鏈脂肪酸是免疫受體 GPR84 的強力激動劑，它們激活 GPR84 后，會驅動外周免疫細胞發生炎癥反應；

第三步：這些炎癥環境會損害一類特殊的迷走神經感覺神經元，從而破壞腸道-大腦間通訊。

第四步：當迷走神經信號轉導受阻，大腦接收來自身體內部的信號變弱，這被稱為“內感受功能障礙”，最終，大腦中負責記憶形成的關鍵腦區海馬體的神經元激活水平下降，導致新的記憶無法有效編碼和儲存。

在上述發現的基礎上，研究團隊進一步開發了能夠增強老年小鼠記憶力的干預措施，例如使用噬菌體靶向清除副擬桿菌屬細菌、抑制 GPR84，以及恢復迷走神經活動。

總的來說，這些發現表明，內感受功能障礙在大腦衰老中發揮著關鍵作用，并表明了使用模擬內感受的藥物刺激腸道-大腦通訊，可能有助于對抗年齡相關認知能力下降。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10191-6