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前言

為什么有些人能活過百歲，而且依然精力充沛？答案可能就藏在腸道深處。

一項發(fā)表于2025年11月的研究揭開真相，科學家對日本和意大利百歲老人的腸道菌群做了宏基因組分析。

驚奇地發(fā)現(xiàn)，這些人的體內某些大腸桿菌攜帶的“cps操縱子”基因豐度明顯高于普通老年人。

這個操縱子與細菌胞外多糖（colanic acid）的生成直接相關，而這種多糖被證明是延長宿主壽命的關鍵微生物代謝物。

進一步的實驗室研究顯示，這些“長壽菌”在特定化學刺激下可以產(chǎn)生更多這種胞外多糖，從而間接改善宿主的代謝健康、延長壽命。

值得注意的是，盡管百歲老人腸道中的大腸桿菌總體比例不到3%，這些功能強大的“長壽菌”仍可能在壽命調控中發(fā)揮關鍵作用——數(shù)量雖少，但潛力巨大。

01神奇的“長壽菌”被化學誘導喚醒

科學家發(fā)現(xiàn)，百歲老人腸道中的大腸桿菌潛藏一個“壽命開關”。在實驗室條件下，通過低劑量頭孢哌酮（cephaloridine）處理，這些菌株可以被化學激活，產(chǎn)生過量胞外多糖。

這種多糖能間接提升宿主壽命，實驗數(shù)據(jù)顯示，處理后的秀麗隱桿線蟲壽命延長約14%，小鼠模型也表現(xiàn)出代謝改善和壽命延長的趨勢。

團隊利用帶有cps操縱子報告系統(tǒng)的大腸桿菌進行篩選，發(fā)現(xiàn)低劑量頭孢哌酮能特異性激活PBP1a蛋白和ZraS膜結合組氨酸激酶，從而上調cps操縱子表達，促進胞外多糖生成。

▲化學誘導細菌胞壁多糖（CA）促進長壽。

這一過程不會抑制菌群生長，也不引起毒性，顯示“化學誘導”方式安全、精準。

動物實驗表明，宿主壽命延長為間接效應：大腸桿菌產(chǎn)生胞外多糖后，通過腸道微環(huán)境改善和信號分子傳遞，影響宿主代謝健康。

02腸道微生物與壽命的神秘聯(lián)系

研究發(fā)現(xiàn)，細菌胞外多糖是重要的微生物代謝物，在宿主體內充當信號分子，影響脂質代謝和炎癥水平。

秀麗隱桿線蟲和小鼠實驗表明，多糖水平提高后，宿主壽命明顯延長，同時血脂和胰島素得到調控。

在日本和意大利百歲老人群體中，攜帶cps操縱子的菌株占比更高：日本百歲老人總讀數(shù)的9.16%映射到cps陽性菌株，意大利百歲老人中為7.25%。

數(shù)量雖有限，但功能強大，對健康壽命有潛在影響。

化學誘導并非直接作用于宿主，而是通過激活大腸桿菌產(chǎn)生胞外多糖，再間接改善宿主代謝和生理狀態(tài)。

這一“微生物橋梁”作用強調腸道菌群在長壽調控中的核心地位，也提示腸道健康或許是延年益壽的關鍵。

03科學激活“長壽開關”的奧秘

團隊通過低劑量頭孢哌酮在37°C條件下激活大腸桿菌的cps操縱子，發(fā)現(xiàn)延壽效果依賴兩個關鍵蛋白：PBP1a和膜結合組氨酸激酶ZraS。

PBP1a感知藥物刺激后，觸發(fā)ZraS激活RcsA-RcsB轉錄調控，增強胞外多糖生成。

▲低劑量的頭孢哌酮上調小鼠腸道微生物群中的聚糖酸（CA）生物合成操縱子。

這一激活方式亮點包括：

①極低劑量藥物即可誘導效果；

②不抑制菌群生長，保持腸道微生態(tài)穩(wěn)定；

③延壽效果通過微生物代謝物間接實現(xiàn)，不直接干擾宿主細胞。

實驗數(shù)據(jù)顯示，秀麗隱桿線蟲壽命延長14%，小鼠血脂改善，證明化學誘導方式安全可行。

這一發(fā)現(xiàn)提示，未來可通過飲食、益生元或低劑量安全化學物質調控腸道微生物代謝，實現(xiàn)健康壽命管理。

04調節(jié)腸道微生態(tài)的健康新方向

百歲老人的腸道菌群告訴我們，延壽不僅靠基因或鍛煉，更與微生物密切相關。

關鍵菌株在適宜條件下可通過胞外多糖產(chǎn)生間接延壽效果，低劑量化學刺激為微生物調控提供可能。

未來，科學家或可開發(fā)安全可控的腸道微生物調節(jié)策略，通過飲食、益生元或低劑量化學物質激活“長壽菌”，延緩代謝衰退，提高健康壽命。

注明參考文獻

Chemical modulation of gut bacterial metabolism induces colanic acid and extends the lifespan of nematode and mammalian hosts

Guo Hu , Marzia Savini……

DOI: 10.1371/journal.pbio.3002749