由于人類(lèi)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(zhǎng)壽一直以來(lái)是一個(gè)挑戰(zhàn)。為了探究細(xì)菌產(chǎn)物對(duì)衰老過(guò)程的影響，貝勒醫(yī)學(xué)院和萊斯大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種方法，利用光線直接控制實(shí)驗(yàn)室秀麗隱桿線蟲(chóng)腸道細(xì)菌的基因表達(dá)和代謝物產(chǎn)生。

研究人員在文章中指出，綠色光會(huì)誘導(dǎo)大腸桿菌產(chǎn)生細(xì)菌莢膜異多糖酸保護(hù)腸道細(xì)胞免受壓力誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷，延長(zhǎng)了蠕蟲(chóng)的壽命。研究人員指出，這種方法可以應(yīng)用于研究其它細(xì)菌。研究人員表示，在未來(lái)，它也可能提供一種新的方法來(lái)微調(diào)宿主腸道菌群代謝。在目前的研究中，研究小組對(duì)大腸桿菌進(jìn)行了基因改造，使其能在遇到綠燈時(shí)產(chǎn)生延長(zhǎng)壽命的物質(zhì)——細(xì)菌莢膜異多糖酸，并在遇到紅燈時(shí)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(guò)的大腸桿菌的透明蠕蟲(chóng)，可以誘導(dǎo)細(xì)菌產(chǎn)生細(xì)菌莢膜異多糖酸，保護(hù)蠕蟲(chóng)的腸道細(xì)胞免受壓力導(dǎo)致的線粒體分裂，而線粒體在衰老過(guò)程中扮演著越來(lái)越重要的角色。

研究人員表示，當(dāng)暴露在綠光下時(shí)，攜帶這種大腸桿菌菌株的蠕蟲(chóng)存活時(shí)間更長(zhǎng)。光線越強(qiáng)，壽命就越長(zhǎng)。光遺傳學(xué)提供了一種在時(shí)間上、數(shù)量上和空間上可控的操縱腸道細(xì)菌代謝并增強(qiáng)宿主適應(yīng)性的直接方法。這項(xiàng)研究表明，通過(guò)設(shè)計(jì)腸道細(xì)菌分泌更多的細(xì)菌莢膜異多糖酸，可對(duì)抗與年齡有關(guān)的健康問(wèn)題，還可以使用這種光遺傳學(xué)方法來(lái)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(jī)制。

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