Scientists have shown a link betwee

Scientists have shown a link between long-living calorie-restricted mice and the types of microbes residing in the guts of those mice. The finding, published last month (July 16) in Nature Communications, suggests a novel mechanism of living longer by establishing the right kind of microbes in our gut through a low-calorie diet.

“[The study] underlined the effectiveness of the healthy modulation of the gut microbiota along with diet specificities,” Jean-Paul Vernoux, a professor of food toxicology at the University of Caen in France who was not involved with the study, said in an email to The Scientist.

Caloric restriction has been known to extend life span in a variety of organisms, including humans, though the molecular mechanisms of this effect are not known. Recent research has begun to outline the role of the apparently innocuous microbes of the gut in modulating metabolism and immunity of their host. Based on these findings, Liping Zhao of Shanghai Jiao Tong University and his colleagues wondered if caloric restriction may prolong life span by modulating the type and composition of gut microbes.

The team fed groups of mice a high- or low-fat reduced-calorie diet. As expected, mice on a low-fat, calorie-restricted diet lived the longest. Additionally, these mice displayed lowest body weight and fat content coupled with other healthy metabolic parameters such as glucose homoeostasis and a favorable serum lipid profile.

Using high-throughput sequencing, the researchers further showed that these calorie-restricted mice harbored a distinct population of beneficial bacteria such as Lactobacillus, as well as lower counts of harmful bacteria. Moreover, the microbial changes in the gut were concomitant with significantly reduced levels of serum lipopolysaccharide-binding protein (LBP), a soluble inflammatory protein that binds to lipopolysaccharide and other antigens and thus can be used as a blood-based biomarker of inflammatory response. This suggests that animals under calorie restriction can establish an optimal composition of gut microbiota, which in turn may lead to a better health by reducing overall inflammation.

Although more research is needed to translate these findings into humans, the study has far-reaching implications, Zhao noted. The idea of a balanced gut microbiota—with more beneficial microbes and fewer harmful ones—is an advantageous factor of a diet low in calories. However, the gut microbiome is also influenced by an individual’s genetic background and lifestyle, as well as environmental factors, he added, so a tailor-made personalized strategy would be the best approach to figure out how many calories to cut to attain an optimal bacterial community in the gut.

The researchers also suggest that such changes in the gut microbiota could be used as early warning signs of aging and age-related increase in inflammatory responses in the host. “We can analyze the composition of gut bacteria as a biomarker,” Zhao said. “We can also analyze serum LBP and see if that is increased or decreased.”

“There was a significant decrease of the negative to positive bacterial ratio correlated with life span in animals under calorie restriction,” said Vernoux. “It also justified the good positive role of probiotic Lactobacilli. The extrapolation to human is plausible, but it needs a lot of more work.”

Zhao’s team now plans to investigate the molecular mechanisms of how reducing caloric intake leads to changes in the gut microbiota, and would eventually like to run clinical trials to confirm these results.

C. Zhang et al., “Structural modulation of gut microbiota in life-long calorie-restricted mice,” Nature Communications, 4: 2163, doi: 10.1038/ncomms3163, 2013.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงความเชื่อมโยงระหว่างหนูแคลอรี่จำกัดยาวชีวิตและชนิดของจุลินทรีย์ในกึ๋นของหนูเหล่านั้น ค้นหา เดือนที่แล้ว (16 กรกฎาคม) การเผยแพร่ในลักษณะการสื่อสาร แนะนำกลไกนวนิยายชีวิตอีกต่อไปโดยการสร้างชนิดของจุลินทรีย์ในลำไส้ของเราผ่านทางอาหารที่แคลอรี่ต่ำ"[การศึกษา] ขีดเส้นใต้ประสิทธิภาพของเอ็มเพื่อสุขภาพของ microbiota ไส้พร้อมอาหาร specificities," Jean Paul Vernoux ศาสตราจารย์อาหารพิษวิทยาที่มหาวิทยาลัย Caen ในฝรั่งเศสที่ไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษา กล่าวในอีเมล์เพื่อที่นักวิทยาศาสตร์ข้อจำกัดของแคลอริกที่รู้จักเพื่อขยายช่วงชีวิตในความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต รวมทั้งมนุษย์ แม้ว่ากลไกระดับโมเลกุลของผลนี้ไม่ทราบว่า การวิจัยล่าสุดได้เริ่มบทบาทของจุลินทรีย์ innocuous เห็นได้ชัดของไส้ในเกี่ยวการเผาผลาญอาหารและภูมิคุ้มกันของโฮสต์ของเค้า ขึ้นอยู่กับผลการวิจัยเหล่านี้ Liping เจียวของมหาวิทยาลัยเซี่ยงไฮ้เจียวทงและเพื่อนร่วมงานของเขาสงสัยว่า ถ้า แคลอริกจำกัดอาจยืดอายุช่วงชีวิต โดยเกี่ยวชนิดและองค์ประกอบของจุลินทรีย์ในลำไส้ทีมงานติดตามกลุ่มของหนูสูง หรือต่ำไขมันลดลงแคลอรี่ ตามที่คาดไว้ เมาส์ในแบบไขมันต่ำ อาหารที่แคลอรี่จำกัดอาศัยอยู่ที่ยาวที่สุด นอกจากนี้ หนูเหล่านี้แสดงน้ำหนักตัวต่ำและไขมันควบคู่กับพารามิเตอร์อื่น ๆ เผาผลาญสุขภาพเช่นกลูโคส homoeostasis และโพรไฟล์ไขมันเซรั่มอันใช้ลำดับอัตราความเร็วสูง นักวิจัยเพิ่มเติมพบว่า หนูเหล่านี้แคลอรี่จำกัด harbored ประชากรแตกต่างกันของแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์เช่นแลคโตบาซิลลัส และลดจำนวนของแบคทีเรียที่เป็นอันตราย นอกจากนี้ เปลี่ยนแปลงจุลินทรีย์ในลำไส้ได้มั่นใจกับเซรั่ม lipopolysaccharide ผูกโปรตีนแอล (บีพี), โปรตีนอักเสบละลาย ที่ binds กับ lipopolysaccharide antigens อื่น ๆ จึง สามารถใช้เป็นการใช้เลือดไบโอมาร์คเกอร์ของตอบสนองการอักเสบ ลดลงอย่างมีนัยสำคัญระดับ แนะนำว่า สัตว์ภายใต้ข้อจำกัดของแคลอรี่สามารถสร้างองค์ประกอบที่เหมาะสมของไส้ microbiota ซึ่งจะอาจทำให้สุขภาพดีขึ้น โดยการลดการอักเสบโดยรวมแม้ว่างานวิจัยเพิ่มเติมจะต้องแปลผลการวิจัยเหล่านี้เป็นมนุษย์ การศึกษามีนัยผับ เจียวไว้ ความคิดของ microbiota ลำไส้สมดุล — กับจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์มากขึ้นและคนที่เป็นอันตรายน้อย — เป็นปัจจัยประโยชน์ของอาหารที่แคลอรี่ต่ำ อย่างไรก็ตาม microbiome ไส้ได้ยังรับอิทธิพลจากของแต่ละพื้นหลังทางพันธุกรรม และวิถีชีวิต รวมทั้ง ปัจจัยสิ่งแวดล้อม แกร่ง ดังนั้นกลยุทธ์ส่วนตัวอย่างจะเป็นวิธีดีที่สุดจะคิดออกกี่แคลอรี่ที่จะตัดเพื่อบรรลุการชุมชนแบคทีเรียดีในลำไส้นักวิจัยยังแนะนำว่า สามารถใช้การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวใน microbiota ไส้เป็นสัญญาณเตือนเริ่มต้นของเพิ่มการกำหนดอายุ และยุคที่เกี่ยวข้องในการตอบสนองการอักเสบในโฮสต์ เส้ากล่าวว่า "เราสามารถวิเคราะห์ส่วนประกอบของแบคทีเรียในลำไส้เป็นแบบไบโอมาร์คเกอร์ "เราสามารถวิเคราะห์เซรั่มแอลบีพี และดูว่า ที่จะเพิ่มขึ้น หรือลดลง""มีการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของค่าลบบวกแบคทีเรียอัตราส่วน correlated กับช่วงชีวิตในสัตว์ภายใต้ข้อจำกัดของแคลอรี่ กล่าวว่า Vernoux "มันยังชิดบทบาทในเชิงบวกดีของโปรไบโอติกส์ Lactobacilli Extrapolation เพื่อมนุษย์จะเป็นไปได้ แต่มันจำเป็นต้องใช้งานเพิ่มเติม"เส้าของทีมตอนนี้แผนการตรวจสอบกลไกระดับโมเลกุลของการลดบริโภคแคลอริกนำการเปลี่ยนแปลงใน microbiota ไส้ และในที่สุดต้องทำการทดลองทางคลินิกเพื่อยืนยันผลลัพธ์เหล่านี้C. Zhang et al. "โครงสร้างเอ็มของ microbiota ไส้ในหนูในการจำกัดแคลอรี่ตลอดชีวิต สื่อสารธรรมชาติ 4:2163 ดอย: 10.1038/ncomms3163, 2013

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงการเชื่อมโยงระหว่างแคลอรี่อยู่นาน จำกัด เมาส์ และชนิดของจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในความกล้าของหนูเหล่านั้น ค้นหา , เผยแพร่เมื่อเดือนที่แล้ว ( 16 กรกฎาคม ) ในการสื่อสารธรรมชาติแนะนำนวนิยายกลไกของชีวิตอีกต่อไป โดยการสร้างสิทธิชนิดของจุลินทรีย์ในลำไส้ของเราผ่านทางอาหารแคลอรี่ต่ำ .

" [ การศึกษา ] ขีดเส้นใต้ประสิทธิภาพของการปรับสุขภาพของลำไส้ไมโครไบโ ้าพร้อมกับอาหารเพาะ " ฌอง พอล vernoux , ศาสตราจารย์พิษวิทยาทางอาหารที่มหาวิทยาลัยก็องฝรั่งเศสที่ไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษา , กล่าวว่าในอีเมลเพื่อนักวิทยาศาสตร์

แคลอรี่จำกัดได้รับทราบเพื่อยืดอายุ ช่วงในความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตรวมทั้งมนุษย์แม้ว่ากลไกระดับโมเลกุลของผลกระทบนี้จะไม่รู้จัก การวิจัยล่าสุดได้เริ่มที่จะสรุปบทบาทของจุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายอย่างเห็นได้ชัดของไส้ในของการเผาผลาญและภูมิคุ้มกันของโฮสต์ของพวกเขา จากผลการวิจัยนี้ลี่ผิง จ้าวแห่งมหาวิทยาลัยเซี่ยงไฮ้เจียวตองและเพื่อนร่วมงานของเขาสงสัยว่าแคลอรี่จำกัดอาจขยายเวลาอายุขัยโดยของประเภทและองค์ประกอบของจุลินทรีย์ดี

ทีมเดวิสกลุ่มไมซ์สูงหรือไขมันต่ำลดแคลอรีอาหาร อย่างที่คาดไว้ หนูมีไขมันต่ำ , แคลอรี่อาหารจำกัดอยู่ยาวนาน นอกจากนี้หนูเหล่านี้แสดงน้ำหนักและไขมันต่ำควบคู่กับสุขภาพอื่น ๆการเผาผลาญพารามิเตอร์เช่น homoeostasis กลูโคสและไขมันในเลือด โปรไฟล์ดี

ใช้ลำดับช่วย , นักวิจัยพบว่าหนูเหล่านี้ เพิ่มเติมแคลอรี่ จำกัด ยอมรับเป็นประชากรที่แตกต่างกันของแบคทีเรียที่มีประโยชน์ เช่น แลคโตบาซิลัสเช่นเดียวกับการนับลดของแบคทีเรียที่เป็นอันตรายนอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงของจุลินทรีย์ในลำไส้เกิดเป็นกลุ่มที่มีระดับการลดลงของซีรั่มไลโพโพลิแซกคาไรด์โปรตีน ( ท่า ) , การอักเสบละลายโปรตีนที่ผูกกับสีดำเข้มของอื่น ๆและจึงสามารถใช้เป็นเลือดใช้ไบโอมาร์คเกอร์การตอบสนองการอักเสบนี้แสดงให้เห็นว่าสัตว์ภายใต้การจำกัดแคลอรี่สามารถสร้างองค์ประกอบที่เหมาะสมของลำไส้ไมโครไบโ ้า ซึ่งในทางกลับอาจนำไปสู่สุขภาพที่ดีโดยการลดการอักเสบรวม

แม้ว่าการวิจัยมากขึ้นเป็นสิ่งจำเป็นที่จะแปลข้อมูลเหล่านี้เป็นมนุษย์ การศึกษาความหมาย far-reaching Zhao กล่าวความคิดของไมโครไบโ ้าไส้สมดุลกับจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์มากขึ้นและน้อยลงที่เป็นอันตรายที่เป็นปัจจัยประโยชน์ของอาหารต่ำในแคลอรี่ อย่างไรก็ตาม ลำไส้ไมโครไบโยังได้รับอิทธิพลจากพันธุกรรมของแต่ละบุคคลในพื้นหลังและวิถีชีวิต ตลอดจนปัจจัยแวดล้อม เขาเสริมดังนั้นการตัดส่วนบุคคลกลยุทธ์จะเป็นวิธีที่ดีที่สุดที่จะหาวิธีการหลายแคลอรี่ตัดเพื่อบรรลุประชาคมแบคทีเรียที่เหมาะสมในท้อง

นอกจากนี้ผู้วิจัยยังได้เสนอแนะว่า การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวในลำไส้ไมโครไบโ ้าสามารถใช้เตือนภัยสัญญาณของริ้วรอยและจุด เพิ่มขึ้นในการตอบสนองการอักเสบในโฮสต์" เราสามารถวิเคราะห์องค์ประกอบของแบคทีเรียในลำไส้เป็นไบโอมาร์คเกอร์ , " Zhao กล่าว " เรายังสามารถวิเคราะห์ซีรั่ม LBP และดูว่าจะเพิ่มขึ้นหรือลดลง "

" มีการลดลงอย่างมีนัยสำคัญจากลบเป็นบวกต่อแบคทีเรียมีความสัมพันธ์กับช่วงชีวิตในสัตว์ภายใต้การจำกัดแคลอรี่ กล่าวว่า vernoux . " มันยังเป็นธรรมบทบาทบวกที่ดีของโปรไบโอติกแลคโตบาซิลลัส .ที่ไม่มีจุดหมายเพื่อมนุษย์สัมพันธ์ แต่ความต้องการมากของงานมากกว่า "

เจ้าของทีมตอนนี้แผนการศึกษากลไกระดับโมเลกุลของวิธีลดการบริโภคแคลอริก นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในลำไส้ไมโครไบโ ้า และในที่สุดก็จะชอบวิ่งการทดลองทางคลินิกเพื่อยืนยันผล

C . Zhang et al . , " การปรับโครงสร้างของลำไส้ไมโครไบโ ้าในชีวิต จํากัด แคลอรี่ หนู" การสื่อสาร ธรรมชาติ 4 : 2163 , ดอย : 10.1038/ncomms3163 2013