■光遺傳學(xué)方法可以揭示腸道微生物如何影響壽命

由于人類腸道環(huán)境的復(fù)雜性和特異性，闡明一種特定的微生物菌種如何有助于人體長壽一直以來是一個挑戰(zhàn)。為了探究細菌產(chǎn)物對衰老過程的影響，貝勒醫(yī)學(xué)院和萊斯大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種方法，利用光線直接控制實驗室秀麗隱桿線蟲腸道細菌的基因表達和代謝物產(chǎn)生。

研究人員在文章中指出，綠色光會誘導(dǎo)大腸桿菌產(chǎn)生細菌莢膜異多糖酸保護腸道細胞免受壓力誘導(dǎo)的細胞損傷，延長了蠕蟲的壽命。研究人員指出，這種方法可以應(yīng)用于研究其它細菌。研究人員表示，在未來，它也可能提供一種新的方法來微調(diào)宿主腸道菌群代謝。在目前的研究中，研究小組對大腸桿菌進行了基因改造，使其能在遇到綠燈時產(chǎn)生延長壽命的物質(zhì)——細菌莢膜異多糖酸，并在遇到紅燈時停止這種物質(zhì)的產(chǎn)生。研究發(fā)現(xiàn)，用綠光照射改造過的大腸桿菌的透明蠕蟲，可以誘導(dǎo)細菌產(chǎn)生細菌莢膜異多糖酸，保護蠕蟲的腸道細胞免受壓力導(dǎo)致的線粒體分裂，而線粒體在衰老過程中扮演著越來越重要的角色。

研究人員表示，當(dāng)暴露在綠光下時，攜帶這種大腸桿菌菌株的蠕蟲存活時間更長。光線越強，壽命就越長。光遺傳學(xué)提供了一種在時間上、數(shù)量上和空間上可控的操縱腸道細菌代謝并增強宿主適應(yīng)性的直接方法。這項研究表明，通過設(shè)計腸道細菌分泌更多的細菌莢膜異多糖酸，可對抗與年齡有關(guān)的健康問題，還可以使用這種光遺傳學(xué)方法來揭示微生物代謝產(chǎn)物如何調(diào)節(jié)宿主生理變化并影響健康和疾病的其它機制。

原文鏈接:https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201217135244.htm