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低聚半乳糖和老年人肠道:对免疫恢复和健康的影响

发布时间:2024-02-05 08:50:48      作者:青岛海大海洋寡糖科技有限公司      来源:本站

        本文为《Galacto-Oligosaccharides and the Elderly Gut: Implications for Immune Restoration and Health》的总结与分享。

        据联合国统计,2023年,全球65岁以上老年人口总数已达8亿,预计2050年这一数字将会翻一番,达到15.5亿,老龄化程度不容忽视。随着年龄的增长,人体免疫系统出现多方面的改变,这一过程被称为免疫衰老,其特征是免疫反应性降低,黏膜抵抗和屏障功能下降,对感染的易感性增加。

        年龄的增长往往伴随着肠道微生物群组成的变化和免疫系统的改变。有研究表明,衰老过程中的一个共同趋势是有益微生物的多样性和丰度的减少,这可能导致肠道内环境稳态和免疫系统的失调。老年人肠道微生物组通常由拟杆菌门(Bacteroidota)和芽孢杆菌门(Bacillota)主导。放线菌门(Actinomycetota)、假单胞菌门(Pseudomonadota)和疣状微生物门(Verrucomicrobiota)也有高丰度的报道。与成年人群(<60岁)相比,在>70岁的受试者中观察到拟杆菌门和假单胞菌门的相对丰度增加而阿克曼氏菌和双歧杆菌的相对丰度在超级老年人中增加。然而,研究表明,拟杆菌属、梭菌属XIVa簇、双歧杆菌属和粪杆菌属物种的分类群内的多样性在老年人中较低(年龄60-80岁)。此外,拟杆菌科、毛螺菌科和瘤胃球菌科显示出与衰老的负相关性,而Eggerthella、Akkermansia、Anaerotruncus、Bilophila与衰老呈正相关。

益生菌-GOS对免疫的调节作用

        益生元和益生菌是重要的膳食补充剂,可以通过调节肠道菌群和调节肠道环境来提升老年人的健康状态,包括促进有益细菌的生长,改善消化系统健康,调节血糖和血脂,修饰免疫标志物,抗炎抗氧化等作用。低聚半乳糖(Galacto-Oligosaccharides, GOS)也是益生元的一种,乳酸杆菌、双歧杆菌和阿克曼氏菌等有益细菌可将GOS作为主要碳源。例如,GOS可增加双歧杆菌的丰度,进而增加结肠中短链脂肪酸(SCFA)特别是丁酸盐的浓度。GOS还可限制如金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌等病原体的生长。

增强老化肠道屏障:GOS对肠道通透性的影响

        肠道屏障功能是肠道稳态的重要指标,也是导致免疫衰老的因素之一。“肠瘘”主要发生于患有肠道炎症的老年人群,随着年龄的增长,粘液层的完整性会降低,抗菌功能下降,从而导致潜在致病细菌、病毒和有害代谢物穿过肠道屏障进入血液,引发炎症。系列促炎细胞因子如TNF-α、IFN-γ等的释放会导致慢性炎性疾病的发展,而这些细胞因子通过增加细胞旁抗原通过途径的渗透性进一步加剧病情,从而形成炎症循环。有研究证明,GOS可降低与年龄相关的肠道渗透性受损,增加了MUC 2的表达和粘液厚度。这表明GOS可以在加强老年人衰老肠道屏障和维护肠道健康方面发挥重要作用。

GOS介导的免疫调节

        有研究表明,GOS可增强老年人体内吞噬作用和NK细胞活性,同时减少促炎细胞因子IL-6、IL-1β和TNF-α的产生,并增加抗炎细胞因子IL-10的水平,提高C反应蛋白水平的产生,增强免疫力。并且GOS能够增加老年人肠道中拟杆菌和双歧杆菌的数量。

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图1 GOS的免疫调节功能

GOS在传染病、炎症和疫苗效力中的作用

        已有证据证明GOS可有效降低病毒感染的发病率和严重程度,包括婴儿和儿童的呼吸道感染、早期轮状病毒相关腹泻和成人急性腹泻,且其在不同年龄段均具有广泛功效和安全性,在增强老年人免疫功能方面具有重大潜力。

        炎症性肠病(IBD)是一种主要影响胃肠道的慢性炎症性疾病,目前发病机制尚不明确,但普遍认为与遗传、环境和免疫相关因素有关。IBD患者摄入纤维素或可发酵寡糖或多元醇可能会造成某些个体的腹痛、不适或腹泻等症状。然而GOS不会引起肠胀气或腹部不适等症状,同时可改善体重下降,缓解便秘,增加有益菌数量和活性,有益于IBD患者的胃肠道健康。

        疫苗效力因人而异,尤其对老年人来说更低。研究表明,当将发酵乳与GOS联合给予接种H1N1疫苗的肠道喂养老年人时,流感疫苗的血清保护作用会增强。另一项研究表明,GOS改善了小鼠流感疫苗特异性Th1反应和B细胞激活,这表明摄入益生元或可增强机体对流感疫苗的免疫反应。

GOS治疗在老年人群中的局限性

        1.目前研究结果多数为短期使用GOS后的增益效果,但这些增益的长期效果和可持续性尚不清楚。

        2.考虑到老年人群复杂的健康状况,如疾病、生活方式、免疫衰老等因素,应进一步研究GOS潜在的副作用和耐受性。且多数临床试验都将GOS与益生元或合生元联用,缺乏单独使用GOS的研究。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.advnut.2024.100263

 

作者:邵萌

审核:李全才

编辑:郭青云

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