-
CNAS L23010
国家高新企业 | ISO9001认证 | 肠道健康精准检测高新技术研发中心 | 专精特新企业
二级病原微生物安全实验室- 联系电话：+13336028502
- +400-161-1580
- service@guheinfo.com
CNAS L23010
国家高新企业 | ISO9001认证 | 肠道健康精准检测高新技术研发中心 | 专精特新企业 二级病原微生物安全实验室
谷禾健康
镁是人体中调节多种生理和病理过程的必需营养素。作为几百种酶促反应的辅因子，它参与能量合成、蛋白质与DNA稳定、神经传导、骨骼健康、肌肉收缩以及心律调节等多种生理过程。镁不仅是细胞能量代谢的核心元素，还在维持离子稳态、抗氧化防御和炎症调节中扮演着关键角色，被誉为“细胞代谢的守护元素”。
然而，现代社会中镁缺乏的现象正在快速上升，已成为全球范围内被低估的公共健康问题。许多国家人群的平均膳食镁摄入量远低于推荐标准。饮食结构改变和食物精制化是导致这一问题的主要原因。随着加工食品和高能量低营养饮食的普及，天然富镁食物（如全谷物、坚果、绿叶蔬菜）的摄入显著减少。此外，慢性压力、睡眠不足、过量咖啡因与酒精摄入，以及某些药物（如利尿剂和质子泵抑制剂）都会加速体内镁的流失。
镁缺乏对健康具有广泛而深远的影响。低镁状态会破坏细胞能量供应，削弱神经与肌肉系统的稳定性，易引发神经兴奋过度和心律失常。研究显示，血镁水平偏低与高血压、动脉硬化、心力衰竭、2型糖尿病、骨质疏松、抑郁症及认知障碍等多种慢性疾病密切相关。同时，镁不足还会增加炎症反应和氧化应激，成为多系统慢性损伤的重要激发因素。
改善镁缺乏除了常规的依赖膳食或补充剂外，更应从调节肠道微生态入手。研究表明，肠道微生物群在镁的吸收与代谢中发挥关键作用：肠道菌群通过发酵膳食纤维产生短链脂肪酸，可降低肠腔pH，促进镁盐溶解，并激活肠上皮细胞镁转运通道（TRPM6与TRPM7）的表达，从而增强镁吸收。健康菌群还能维护肠黏膜屏障，防止炎症性渗漏导致的镁流失；部分菌株则通过代谢产物调节肾脏镁重吸收，维持体内镁稳态。相反，菌群失衡会削弱这些机制，降低镁吸收效率并加剧缺镁，形成“低镁—炎症—菌群紊乱”的恶性循环。
镁缺乏的普遍化反映出现代生活方式与饮食结构下的系统性营养失衡。鉴于镁在多种疾病中的关键作用，深入探索肠道菌群对镁稳态的影响，并将其纳入营养干预策略，有望实现更精准、可持续的镁补充方式，从而在慢性疾病预防与代谢健康维护中发挥更积极的作用。
▸ 镁在人体的含量
镁（Mg）是人体中调控多项生理功能的一种重要矿物质。是人体内第四丰富的金属元素（Ca²+ > K+ > Na+ > Mg²+），也是仅次于钾的细胞内第二丰富的阳离子。
人体镁含量约为24–29克，其中约2/3储存在骨骼，1/3分布于细胞内和肌肉组织，少于1%存在于细胞外其他组织及血液中（约100毫克）。血清镁浓度维持在0.75–0.95 mmol/L之间。
人体中镁的分布
▸ 镁的生理功能
镁（Mg）是维持人体健康的必需矿物质，参与了许多对身体正常运作至关重要的生理过程。其重要性涵盖多个器官系统，包括细胞功能、心血管系统、肌肉骨骼系统和神经系统，突显了其在维持整体健康中不可或缺的作用。
镁在多个细胞过程中的参与
⑴影响能量代谢—是酶促反应核心因子
•镁是人体内超过600种酶的必需辅因子，参与能量代谢（在细胞中，ATP 以 MgATP²⁻ 复合物形式存在）；
•促进糖酵解关键酶（己糖激酶、磷酸果糖激酶）的活性；
•调节线粒体氧化还原反应与电子传递链稳定性。
注：辅因子是与酶结合且在催化反应中必要的非蛋白质化合物。
镁离子和MgATP的化学结构
⑵稳定核酸与蛋白质等结构
镁参与骨骼（约储存体内60%镁）、线粒体、核酸及膜结构的稳定，对DNA修复、染色体完整性和细胞衰老的延迟具有重要作用。
⑶免疫调控与炎症反应
镁是免疫细胞（T/B淋巴细胞、巨噬细胞）正常功能所必需，调控细胞因子分泌、吞噬作用及抗原应答。
镁不足可促发慢性低度炎症，增加IL-6、TNF-α等炎性标志物。
⑷神经传导与兴奋调节
•镁稳定神经膜，抑制NMDA受体的过度激活 → 防止兴奋性毒性；
•促进GABA受体敏感性，具有一定镇静与抗焦虑作用；
•调节神经递质（乙酰胆碱、谷氨酸、血清素）的合成与释放；
•缺镁与中枢神经兴奋、偏头痛、抑郁和神经退行性疾病风险升高相关。
⑸调节肌肉兴奋与收缩
•与钙协同控制骨骼肌与心肌的收缩和舒张；
•Mg²⁺ 参与肌动蛋白‑肌球蛋白相互作用的能量供应；
•缺镁可导致肌肉痉挛、震颤、血管痉挛及心律失常。
⑹参与维持心血管功能
•镁可以调节血管平滑肌张力，维持血压稳定；
•抑制血小板聚集与血栓形成；
•增强心肌顺应性并降低心律失常发生；
•低镁水平与高血压、动脉粥样硬化、心律失常、猝死密切相关。
⑺骨骼健康与矿物代谢
•镁与钙、磷共同参与骨基质形成与矿化；
•是维生素D活化（25‑和1α‑羟化）过程中关键辅因子；
•缺镁会影响甲状旁腺激素（PTH）分泌，导致低钙血症与骨密度下降；
•充足镁水平有助于降低骨质疏松与骨折风险。
镁在骨代谢中的作用
⑻抗氧化、抗衰老
•镁有助于减少活性氧（ROS）生成，增强谷胱甘肽和抗氧化酶系统活性；
•稳定线粒体功能，降低氧化应激造成的细胞损伤；
•维持DNA修复与细胞代谢平衡，延缓组织功能退化与衰老进程；
•抑制炎症因子表达，减轻慢性炎症性衰老。
⑼调节内分泌与代谢稳态
•镁是胰岛素信号转导的关键因子：激活胰岛素受体酪氨酸激酶，增强葡萄糖摄取；低镁状态与胰岛素抵抗及2型糖尿病风险增加相关。
•还参与脂质合成、氧化及甲状腺激素代谢。
镁影响胰岛素信号传导
★ 不同人群对镁的需求存在差异
根据2015–2020年美国膳食指南，女性每日镁推荐摄入量为320 毫克，男性为420 毫克。在怀孕、衰老、运动或感染、2型糖尿病等情况下，机体对镁的需求可能进一步增加。
然而，许多因素可能改变Mg的平衡：饮食中高含量的Na、Ca、蛋白质、酒精或咖啡因，或某些药物的使用（利尿剂，如呋塞米;质子泵抑制剂，如奥美拉唑等）。
影响镁平衡的因素：
•胃肠道吸收能力；
•肾脏排泄；
•健康人群的饮食建议每天约5–7毫克/千克体重来保持平衡；
•细胞外的Mg与储存中的Mg处于平衡状态；
•骨头是Mg的主要储存点。
▸ 镁的吸收与代谢过程
我们每天大约从食物和饮水中摄入约300–400毫克的镁，主要来源包括：
•深绿色蔬菜：如菠菜、羽衣甘蓝、甜菜叶等。
例如，100克煮熟的菠菜含约80毫克镁（占成人每日推荐量的20%）。
•坚果与种子：南瓜籽、杏仁、腰果、巴西坚果是镁的优质来源。
30克南瓜籽约含150毫克镁，接近成人每日需求量的37%。
•全谷物：糙米、燕麦、藜麦、荞麦等未经精制的谷物中，镁含量较高。
100克煮熟的藜麦约含65毫克镁。
•鱼类和豆制品：黑豆、鹰嘴豆等豆类每半杯煮熟的豆子含60-80毫克镁。三文鱼、鲭鱼等深海鱼也含镁（100克约含30-50毫克），同时提供Omega-3脂肪酸，建议每周食用2-3次。
•黑巧克力：可可含量70%以上的黑巧克力每30克约含65毫克镁，同时含抗氧化物质。
•硬水：（自来水或矿泉水中也含少量镁）。
①肠道吸收——“通往血液的第一道关口”
当镁随食物进入小肠后，约有30%~50%能被吸收进入血液。吸收主要发生在小肠（尤其是回肠和空肠），有两种途径：
被动扩散途径：当饮食中镁含量较高时，它通过肠壁间隙“自然渗透”进入血液。
主动转运途径：在镁摄入较低时，肠细胞会动用“镁专用通道”——TRPM6和TRPM7蛋白，把镁主动吸收入细胞。
影响吸收效率的因素包括：
促进吸收：维生素D、益生菌、乳酸盐、中等脂肪摄入。
抑制吸收：过多的钙、磷酸盐、酒精、咖啡因或高脂饮食。
维生素D：促进肠道镁吸收，而镁又是维生素D活化所必需。
甲状旁腺激素（PTH）：促进肾脏与肠道吸收镁，调节骨中镁释放。
雌激素：通过上调TRPM6通道增强镁再吸收。
细胞内转运系统：TRPM6/7、MagT1以及SLC41家族是调节镁跨膜转运和细胞内稳态的关键通道；其功能异常与代谢紊乱、免疫及神经疾病均有关。
②进入血液——“镁流通的高速公路”
吸收后的镁进入血液循环。成人血浆中正常镁浓度约为 0.75–0.95 mmol/L；其中约1%的镁在血液中自由流动，剩下的99%存储在骨骼（约2/3）和肌肉、软组织（约1/3）中。
镁在血浆中有三种存在形式：
•离子态 Mg²⁺（有生理活性的形式）
•与蛋白结合的镁（主要结合白蛋白）
•与阴离子结合的复合物（如磷酸盐、柠檬酸盐）
血中的镁浓度受到肠道吸收、骨骼储备和肾脏排泄三方面的精密平衡控制。
③肾脏的守护机制——排泄与调节
肾脏是镁平衡的核心调节器，肾小球对血浆反复滤过，每日滤过量可达约2.4g进入尿液；其中约95%（2300 毫克）在肾小管被重新吸收；实际仅约100 毫克以尿液形式排出体外。
肾脏可以调节排泄量，具体取决于血清镁的水平：当镁不足时，肾脏会提高重吸收率；当摄入过多时，则相应增加排泄量。
人体中的镁平衡
▸ 可能导致镁缺乏的因素
虽然日常饮食可提供一定量的镁，但现代饮食结构与生活方式的变化使许多人处于轻中度缺镁状态。长期摄入不足、吸收不良或排泄过多都可能扰乱体内镁平衡。以下列举了可能导致镁缺乏的因素：
导致低镁状态的原因及影响
⑴摄入不足
饮食结构失衡
•过度精制（精米、精面、糖类食品）导致镁含量锐减 > 60%；
•现代“西式饮食”（高脂、高糖、高加工）普遍镁摄入不足；
•素食或高钙高磷饮食中钙/镁比例失衡（Ca:Mg > 3:1）抑制镁吸收；
•减肥、禁食及流质饮食者镁摄入低于推荐摄入量。
饮水镁含量降低
•现代净化/反渗透水镁浓度低于 10 mg/L（天然水约 20–50 mg/L）；
•长期饮用低矿物质水可能导致血镁水平降低，有研究提示可达约10–15%，但不同研究差异较大。
食物生长环境贫镁
•现代农业中过度使用化肥、酸性土壤、除草剂（尤其草甘膦）导致土壤镁枯竭。植物镁含量相比1950年代平均下降 ≈ 25–30%。
⑵吸收障碍
胃肠疾病
•慢性腹泻、吸收不良综合征、克罗恩病、乳糜泻导致镁大量丢失；
•胆汁酸吸收障碍降低肠道对镁的电解质吸收能力；
•小肠细菌过度生长（SIBO）或肠黏膜萎缩破坏吸收通道（TRPM6 / TRPM7）；
•胰腺外分泌障碍及脂肪泻减少脂溶性螯合离子的吸收。
手术相关
胃旁路手术/小肠切除术使吸收面积显著减少，短肠综合征患者吸收率下降 50% 以上。
药物相关吸收受阻
质子泵抑制剂（PPI，如奥美拉唑、泮托拉唑）抑制胃酸分泌，减少Mg²⁺离子溶解及TRPM6通道活性。
长期使用PPI > 1年可使低镁血症风险增加10–12 倍。
⑶肾性镁丢失
肾脏每日滤过≈2400 mg 镁，其中95% 被重吸收。任何影响肾小管Mg²⁺重吸收的因素都会导致缺镁。
药物诱导
某些药物的使用可能促进排泄而导致镁流失。具体作用机制和影响方式如下所示：
内分泌疾病
•高甲状旁腺功能 → 胃肠Ca²⁺升高→ 钙竞争性抑制Mg再吸收；
•抗利尿激素分泌异常会伴随低钠低镁症；
•糖尿病性肾病 → 高血糖引起渗透性利尿与电解质丢失。
酒精性肾损伤
•乙醇抑制肾小管再吸收并引发代谢性酸中毒，促使镁随尿排出。
•慢性酗酒者血镁常降低 20–30%。
⑷代谢与激素调控缺陷
甲状旁腺及维生素D轴异常
•Mg 是PTH（甲状旁腺激素）分泌与受体敏感性所必需的辅因子；
•缺镁→ PTH 分泌减少 + 靶器官抵抗 → 继发性低钙血症；
•维生素D活化需要Mg依赖性羟化酶（25‑和 1α‑羟化酶）。
遗传性离子通道缺陷
•TRPM6、CNNM2、SLC41A1 突变可致原发性家族性低镁血症；多合并癫痫、智力低下、低钙。
•Gitelman、Bartter 综合征：肾小管Mg‑Ca转运障碍。
⑸其他因素
应激与慢性炎症
•慢性应激激活下丘脑-垂体-肾上腺轴，升高皮质醇 → 增强镁排泄；
•炎性细胞因子（IL‑6、TNF‑α）会下调Mg转运体表达。
酒精与咖啡因
•酒精会促进尿镁排泄，抑制胃肠吸收；
•咖啡因增加肾小管滤过率，加速镁流失。
高钙补充剂及磷酸盐过量
•过高钙/磷摄入形成不溶性Mg盐，减少吸收。
⑹老龄化
吸收能力下降
随着年龄增长，小肠对镁的吸收效率降低。
肾功能减退
老年人肾脏重吸收镁的能力下降，排泄量增加。
饮食摄入不足
食欲减退、饮食单一或牙口问题常导致镁摄入不足。
药物干扰
老年人常用的利尿剂、质子泵抑制剂等药物会促进镁流失。
慢性疾病影响
糖尿病、胃肠疾病等常见老年病可进一步加重镁缺乏。
多项研究与临床证据表明，镁缺乏在全球范围内普遍存在且常被低估。
▸ 镁缺乏的患病率
大约10–25%的人群血镁浓度低于正常参考值（<0.75 mmol/L），并且不同人群镁缺乏的发生率不同。我们总结在下表中：
▸ 镁缺乏的主要症状
▸ 早期阶段（轻度缺乏）
镁水平轻度下降时，症状往往隐蔽而非特异性。常见表现包括：
•精力不足、易疲劳、注意力不集中；
•失眠或睡眠浅、焦虑、易怒、情绪波动；
•偶尔出现肌肉轻微抽搐、眼皮跳、手脚麻感；
•食欲减退或轻微便秘。
此阶段多数人并未意识到与镁有关，但代谢系统和神经功能已开始受到影响。
▸ 加重阶段（中至重度缺乏）
当缺镁持续或加重时，细胞功能紊乱导致全身性症状明显加剧：
•持续肌肉痉挛、抽筋或手足震颤；
•心悸、脉搏不齐、胸闷等心律异常表现；
•明显的神经兴奋性亢进，可出现焦虑、抑郁、甚至轻度意识障碍；
•持续疲劳、虚弱无力，运动耐力下降；
•骨骼变脆、骨痛或骨密度下降；
•代谢紊乱，如胰岛素抵抗、血糖波动、钙钾失衡。
▸ 严重阶段（临床性缺镁）
若缺乏未得到纠正，体内镁储备枯竭，可引发严重后果：
•明显心律失常、心肌功能障碍；
•痉挛性抽搐或癫痫样发作；
•电解质紊乱同时出现（低钙、低钾）；
•严重者可能出现意识混乱、昏迷或猝死。
镁缺乏对人体健康的影响是全身性和多层面的。作为重要矿物质，镁在能量代谢、神经传导、心肌收缩、骨骼形成及免疫调节中均发挥关键作用。
当体内镁水平下降时，不仅会引起疲乏、肌肉痉挛、情绪不稳等早期症状，还会干扰糖代谢、增加心血管风险、促进慢性炎症及加速细胞老化。长期缺镁更与高血压、糖尿病、动脉硬化、骨质疏松以及神经退行性疾病等多种慢性病密切相关，显示出镁在维持机体整体稳态中的核心意义。
1
对神经系统与心理健康的影响
√神经兴奋性增强：
镁是调节神经膜电位和 NMDA 受体活性的重要离子，缺乏镁会使神经细胞过度兴奋，易导致焦虑、易怒、失眠及肌肉抽搐等症状。
√抑郁与焦虑关联：
镁缺乏可影响血清素和 GABA 的合成与受体功能，是抑郁症和焦虑症的重要生化基础。多项研究显示，低镁个体中抑郁风险增加20–40%。
√认知功能退化与神经退行性疾病：
•镁缺乏可促进 β‑淀粉样蛋白沉积、线粒体功能下降和突触丢失，与阿尔茨海默病病理密切相关。
•多项长期随访研究发现，血镁水平较低者认知下降速度更快，发生痴呆的风险增加约 20–40%。
注意：不同研究之间结果存在一定差异，上述数值多基于观测性研究，这里相关性而非严格因果。
2
对心血管系统的影响
√心律失常与电生理紊乱：
镁是维持心肌膜稳定性和钾钙平衡的关键元素。缺镁会导致室性早搏、房颤等心律失常发生率上升。
√高血压与动脉硬化：
镁具有血管舒张作用，可抑制钙离子内流、降低血管张力。缺镁使血管平滑肌收缩增强，从而促进高血压和动脉硬化的形成。
√心血管疾病事件风险上升：
大规模临床研究表明，血镁水平低于 0.75 mmol/L 的人群，其冠心病和突然心源性死亡风险增加 30–50%。
3
对骨骼和肌肉系统的影响
√骨质疏松与骨代谢障碍：
镁与钙、维生素 D 协同调控骨骼矿化。长期缺镁会降低成骨细胞活性并促进破骨。文献显示，低镁摄入可使骨密度下降约 5–8%。
√肌肉功能障碍：
缺镁常导致肌肉过度兴奋，表现为抽筋、痉挛、震颤、肌无力等症。严重时可引发横纹肌溶解。
4
对代谢与内分泌系统的影响
√胰岛素抵抗与糖尿病：
•镁是葡萄糖代谢关键酶的辅因子，缺镁会削弱胰岛素信号传导。
•部分研究显示，在低镁个体中，胰岛素敏感性可下降约 25–30%；2型糖尿病患者中约 1/3 存在血镁或细胞内镁下降。
√脂质代谢异常：
镁不足会增加甘油三酯与低密度脂蛋白(LDL)水平，降低高密度脂蛋白(HDL)水平，促进脂肪肝和动脉粥样硬化进程。
√内分泌紊乱：
镁参与皮质醇、甲状腺素及性激素的合成，其缺乏可导致应激反应过度、月经紊乱、骨质丢失加剧。
5
对免疫系统与炎症反应的影响
√慢性低度炎症：
•低镁状态会激活免疫细胞，升高 CRP、IL‑6、TNF‑α 等炎症标志物。
•长期炎症反应被认为是多种代谢性疾病和衰老过程的共同基础。
镁缺乏通过多种信号通路引发炎症
√免疫失衡与感染易感性：
镁缺乏削弱先天及获得性免疫反应，老年群体更易发生感染。
6
对呼吸系统的影响
√平滑肌功能紊乱与支气管高反应性：
镁能抑制钙离子进入平滑肌细胞，促进支气管舒张。缺镁时支气管平滑肌紧张度上升，气道收缩反应增强，易诱发或加重哮喘和慢性阻塞性肺疾病（COPD）。
多项研究发现，哮喘患者的血镁水平显著低于正常人群；在部分严重急性哮喘、对常规支气管扩张剂疗效欠佳的患者中，静脉硫酸镁可作为辅助治疗，有研究提示可改善肺功能与症状。
√呼吸衰竭与重症结局风险：
在重症监护人群中，低血镁与呼吸衰竭发生率及机械通气时间延长显著相关。有研究强调，老年COPD（慢性阻塞性肺疾病）患者中缺镁率可达 45–65%。
7
对衰老与细胞层面的影响
√线粒体功能下降：
镁是 ATP 合成复合物的重要组成部分，缺乏镁会直接影响能量代谢效率并促进氧化应激。
√DNA 稳定性与端粒退化：
镁是 DNA 聚合酶与修复酶的关键辅因子。缺乏镁导致 DNA 损伤积累与端粒缩短，加速细胞老化。
√细胞衰老信号激活：
镁缺乏可上调 p53、NF‑κB、MAPK 信号通路，促进细胞衰老及炎症反应。
8
对其他系统的影响
√电解质紊乱：
缺镁常伴随低钾血症和低钙血症，因为镁调节钙钾通道活性。若未及时纠正镁缺乏，补钾或补钙疗效有限。
√胃肠道与消化功能减退：
低镁可导致胃肠蠕动缓慢、食欲低下和长期便秘。
√妊娠期并发症风险增加：
妊娠缺镁与先兆子痫、胎儿生长受限及早产风险上升有关。
除了对神经、心血管、骨骼和代谢等系统具有广泛影响外，镁还在维持肠道微生态平衡中发挥关键作用。研究表明，镁不仅调节宿主代谢和免疫功能，还直接影响肠道微生物的组成与活性。
肠道微生态是人体健康的重要调控因素，参与营养吸收、代谢调节、免疫稳态及神经—肠轴信号传导，对整体生理平衡至关重要。
镁对肠道微生态的影响可分为两种情况：既包括镁缺乏状态下的不利变化，也涵盖过量摄入时的微环境干扰。但在实际人群中，镁缺乏更为常见且影响更显著。
肠道微生物与镁之间的联系
★ 镁主要通过三大途径调控肠道微生物
•直接离子效应：影响细菌膜电位、ATP合成酶及多种金属依赖酶的活性。
•间接宿主效应：通过上皮屏障、黏液层厚度、免疫细胞激活及pH变化改变菌群生态位。
•代谢共生效应：与短链脂肪酸、胆汁酸、氨基酸代谢互作，调节菌群能量网络结构。
▸ 镁缺乏对肠道微生态的影响
我们通过查阅和整理多篇相关研究文献，对镁缺乏与肠道微生态之间的关系进行了系统分析与比较，总结出镁缺乏对肠道微生态的主要影响如下：
▸ 总体特征
•α-多样性下降（Shannon 与 Chao1 指数显著降低）；
•β-多样性结构偏移；
•微生物群表现出“致炎生态型”特征；
•Firmicutes/Bacteroidetes（F/B）比例上升，典型菌群表现为条件致病菌扩张。
▸ 主要菌属变化
▸ 代谢通路与产物变化
短链脂肪酸（SCFAs）水平下降：
•丁酸盐水平下降40–60%；
•丙酸盐水平下降；
•乙酸盐水平略降或不变。
氨基酸与氮代谢紊乱：
•蛋白质/氨基酸发酵菌扩张，支链脂肪酸升高；
•伴随氨、硫化氢（H₂S）和吲哚产物增加，引发局部上皮炎症。
胆汁酸代谢改变：
•Desulfovibrio 扩张促进次级胆汁酸（如脱氧胆酸、石胆酸）升高；
•抑制黏液层再生并促进炎症。
氧化还原平衡破坏：
•低镁降低过氧化氢酶与超氧化物歧化酶活性，造成还原应激环境，偏好肠杆菌科。
宿主相互代谢效应：
•降低肠道TRPM6/7表达（镁吸收能力进一步下降）；
•形成“缺镁—菌群紊乱—炎症—吸收障碍”的恶性循环。
▸ 对肠道微生态和整体健康的影响
肠屏障受损与“肠漏”效应：
•缺镁小鼠肠道紧密连接蛋白（ZO‑1、Occludin）显著下降，肠道通透性增加，血浆脂多糖浓度升高；这促发系统性炎症及肝脏TNF‑α、IL‑6表达上升。
慢性炎症与免疫激活：
•镁缺乏促进单核细胞浸润、NF‑κB信号及细胞因子（TNF‑α、IL‑1β）上调，形成“肠—免疫炎症环”。
代谢与系统影响：
•长期缺镁相关菌群变化与胰岛素抵抗、肥胖有高度相关性（增多的 SMB53、Turicibacter 报告于低镁和肥胖模型中）。
•同时，产丁酸菌减少可能加剧代谢综合征风险，损害肠代谢稳态。
▸ 镁过量对肠道微生态的影响
通常，短期补充镁不会造成体内过量，因为机体具有良好的调节与排泄功能。然而，若长期高剂量摄入或肾功能受限，仍可能导致镁积累，进而扰乱肠道渗透压与离子平衡，影响微生物群的结构与代谢活动。
▸ 极高剂量会扰乱生态稳态
轻度镁富集（生理范围上限）可促进有益菌，但极高剂量可扰乱生态稳态。
▸ 高镁环境也改变了微生物的代谢
高镁环境重塑了肠道菌群的代谢谱，使代谢活动偏向能量储存与抗氧化代谢强化。
KEGG 与 PICRUSt2 功能预测显示，高镁饮食促进“糖代谢”（glycolysis）、“戊糖磷酸通路”（PPP）与“脂肪酸β氧化”相关基因丰度上升。与此同时，丙酮酸代谢和丁酸代谢略下降，提示产能途径更侧重于快速代谢而非发酵稳定性。
高镁显著上调谷胱甘肽代谢（glutathione metabolism）与嘌呤代谢，表明抗氧化能力增强。但同时，色氨酸→吲哚代谢途径增强，部分产物可调控免疫及神经—肠轴。
编者小结
总体而言，镁对肠道微生物群的影响取决于剂量与持续时间。
镁缺乏通常导致有益菌如双歧杆菌和产丁酸菌减少，而条件致病菌如肠杆菌科增多，引发短链脂肪酸生成下降、肠屏障受损及慢性炎症反应。
适度高镁摄入（生理上限范围内） 可促进益生菌如 Lactobacillus 和 AKK菌增殖，提升多样性，增强肠屏障与抗氧化防御。
长期或过高剂量则可能干扰渗透平衡，减少部分厌氧产丁酸菌，导致短暂微生态波动和通便反应。
因此，维持肠道内镁水平在适宜范围，是确保微生态稳态与代谢健康的关键条件：不足易致炎，过量则扰稳，唯有平衡方能良性共生。
上文我们提到，镁不仅能够通过多种途径影响肠道微生态的平衡与整体健康状态，但这种关系并不是单向的。实际上，镁与肠道菌群之间存在一种紧密而动态的双向作用关系。肠道菌群的组成和代谢活动同样会反过来调节镁在体内的吸收与利用效率，从而共同维持机体的营养稳态与代谢平衡。
人体镁吸收主要发生在小肠（回肠和空肠）与结肠，包含两条途径：
被动扩散：依赖浓度梯度；约占吸收总量的 80–90%。
主动转运：由肠上皮细胞内的TRPM6、TRPM7通道调控，在低镁环境下尤为重要。
人体肠道矿物质吸收
★ 肠道微生物群是影响镁吸收利用的重要因素
而近十年研究表明，肠道微生物群是第三个决定性因素，通过影响肠环境的理化条件、代谢产物和宿主转运通路，系统地调控镁的生物利用度。
▸ 肠道菌群影响镁吸收的主要机制
⑴调节肠腔环境（pH与溶解度）
•产酸菌（如 Lactobacillus、Bifidobacterium）通过发酵碳水化合物生成短链脂肪酸（SCFAs）——乙酸、丙酸、丁酸。
•SCFAs 降低肠腔 pH，使难溶性镁盐（如Mg(OH)₂、Mg₂PO₄）溶解度升高，从而促进镁离子化，提高吸收效率。
•酸性环境还刺激肠上皮表达钙/镁通道蛋白（TRPM6/7）及螯合肽转运体，从而增强主动摄取能力。
⑵短链脂肪酸促进上皮转运
短链脂肪酸可激活肠上皮 GPR43/GPR109A 受体，增强细胞紧密连接蛋白（ZO‑1、occludin）表达，改善屏障完整性，使镁离子有效跨膜转移。
乙酸与丙酸促进钠依赖型共转运（Na⁺/Mg²⁺ exchang），间接提升镁摄取。
注：有研究指出：丁酸在过高浓度条件下会通过抑制TRPM6通道电流，会降低Mg²⁺跨上皮细胞通量。该效应具有剂量依赖性双向调节特征——低浓度丁酸有利于吸收，而过高浓度则抑制。
因此，短链脂肪酸总体上促进镁吸收，但丁酸对TRPM6的局部抑制提示了菌群平衡对镁代谢的微妙调控关系。
⑶菌群代谢物与转运信号互作
•肠菌产物如多胺（腐胺、精胺）可通过调控AMPK和ERK信号通路促进TRPM6转录。
•粘蛋白降解菌 (Akkermansia muciniphila) 可增强上皮再生，维持适宜的吸收表面积与紧密连接。
•此外，一些细菌通过产生螯合有机酸（柠檬酸、乳酸）可形成可吸收镁螯合物，显著提高生物利用度。
⑷益生菌直接吸附与释放作用
•多种益生菌细胞壁富含带负电的羧基（COO⁻）与磷酸基（PO₄²⁻），能暂时结合Mg²⁺。
•在酸性环境中，结合的镁离子再被逐步释放，有助于维持小肠近端镁浓度梯度。
•Lactobacillus plantarum与Bifidobacterium longum 对镁的吸附容量尤高，故被视为“镁生物富集菌”。
⑸肠道微生物影响肠黏膜的吸收能力
有研究发现莲子抗性淀粉可增加Lactobacillus、Ruminococcus 丰度，SCFAs升高50–60%，并改善绒毛高度与微绒毛密度。
与对照组相比，小鼠肠道镁、钙吸收率分别提高约30%与25%。说明膳食诱导的菌群改善能通过结构性（形态学）重塑增强矿物吸收能力。
⑹肠—菌—宿主信号反馈调节
•微生物群通过信号环路调控肠上皮基因表达：提高 TRPM6、CLDN15（紧密连接蛋白）与 SLC41A1（镁排出转运体）转录水平，使吸收与细胞出口协调。同时通过产生代谢信号（如吲哚衍生物、丁酸）影响上皮AMPK和Nrf2通路，调节能量与氧化还原状态，从而间接优化镁吸收条件。
•微生物组成改变还能影响胆酸代谢与黏膜黏液厚度，这两者共同决定离子交换界面的有效面积与pH稳定性。
▸ 肠道菌群与镁利用的全身效应
⑴肝门循环途径调节
部分短链脂肪酸（SCFAs）被肠道上皮吸收后通过门静脉进入肝脏，在肝细胞内可上调镁稳态相关蛋白，即CNNM家族成员的表达，从而增强肝脏对镁离子的储存与调控功能。
这一过程在维持全身镁平衡中起着重要作用，有助于调节系统性储镁能力并保证体内镁稳态的稳定。
⑵肾脏再吸收作用
目前在动物模型和体外实验中观察到：肠道菌群产生的代谢产物，尤其是丙酸，在被吸收入血后能够激活宿主的PXR受体信号通路，从而促进肾脏中TRPM7通道蛋白的表达水平上升。通过这种分子途径，肠源代谢信号间接改变了肾脏对镁离子的再吸收与排泄能力，使镁的排泄率得到动态调节，进而参与维持全身镁稳态。
⑶免疫效应层面
健康的肠道菌群能够有效维持低炎症的内环境，抑制过度的免疫反应，从而减少由TNF‑α介导的TRPM6通道蛋白内化过程。通过保持TRPM6的稳定表达与功能活性，肠道上皮细胞得以持续高效地吸收镁离子，从整体上提升机体对镁的长期吸收效率与稳态维持能力。
▸ 肠道微生物紊乱与镁吸收障碍
当肠道菌群的平衡被打破时，例如在长期或不当使用抗生素、高脂饮食摄入过多、或发生炎症性肠病等情况下，肠道微生态的稳定性受到显著干扰，进而引发一系列连锁反应。
⑴Mg²⁺ 盐溶解性下降
首先，短链脂肪酸（SCFAs）的生成量明显下降，使得肠道内容物酸度降低，肠腔pH值常升高至7以上，从而导致镁盐溶解度下降并出现沉淀，削弱了可吸收镁离子的供给。
⑵TRPM6/7 下调，吸收效率降低
其次，肠上皮细胞中TRPM6通道的表达受到抑制，导致活性吸收途径效率降低，同时肠屏障的渗透性增强，离子外漏和炎性反应趋于加剧。
⑶长期失衡引发低镁血症
若这种失衡状态长期持续，则可能引发系统性低镁血症，进而影响机体的能量代谢与细胞信号传导，引起继发性代谢紊乱，如胰岛素抵抗的形成及炎症反应的持续增强，最终损害整体代谢健康。
肠道微生物群通过多层次机制深刻调控镁的吸收与利用，是维持机体镁稳态的关键生物学因素。健康的菌群结构可通过发酵产生短链脂肪酸，降低肠腔pH、增强镁盐溶解度，并上调肠上皮镁转运通道（如TRPM6/7）的表达，从而促进镁离子高效吸收。同时，益生菌的代谢活动改善肠屏障功能，抑制炎症介导的通道降解，维持镁吸收持续进行。
相反，当菌群失衡时，SCFA水平下降、肠道环境碱化以及通道表达受抑，会显著降低镁的生物利用度，甚至引发系统性低镁血症及代谢功能障碍。
因此，保持菌群多样性与代谢平衡，对优化镁吸收与全身代谢健康具有重要意义。
当前评估体内镁含量的方法可分为直接测定法与间接评估法两大类。每种方法在反映镁状态的敏感性、特异性及可行性方面各具优缺点。
1
血清（血浆）镁浓度测定
原理： 直接测定外周血清或血浆中的总镁离子含量，是临床常用的基础方法。
常用标准值：0.75–0.95 mmol/L（或1.8–2.3 mg/dL）。
优点：
•操作简便、成本低，可通过常规化学或光谱分析快速获得结果；
•适用于急性临床监测，如电解质紊乱、肾功能异常等情况。
缺点：
•仅反映体内总镁的约 1% ，对镁储备状态敏感性极低；
•血镁浓度受饮食、激素水平、肾功能和血液稀释度影响明显；
•在轻度缺镁或慢性低镁状态下常表现为“假正常”，容易漏诊。
2
红细胞镁（RBC Mg）测定
原理： 测量红细胞内镁离子浓度，更能反映细胞内镁水平。
优点：
•与组织镁含量和代谢活性状态相关性较强；
•适用于慢性缺镁、糖尿病、心血管疾病人群的研究。
缺点：
•样本分离流程复杂，需即时离心处理；
•红细胞寿命较长，难以反映短期动态变化；
•测定标准化程度低，不同实验室间的可比性较差。
3
离子镁（Mg²⁺）检测
原理： 直接测量血液中自由镁离子（生物活性形式）浓度，利用离子选择电极或离子色谱法。
优点：
•能准确反映生理活性镁水平，比总镁更具临床相关性；
•在重症监护、心律失常管理中应用价值高。
缺点：
•仪器昂贵，检测条件严格（需无空气暴露、控制pH和温度）；
•样品保存与运输难度高，不适合集大样本研究。
4
尿镁排泄测定
原理： 通过24小时尿液或随机尿镁/肌酐比评估肾脏排镁功能。
优点：
•可判断低镁状态来源：分辨肾性镁丢失与摄入不足；
•利于药物（如利尿剂、铂类药物）诱导的电解质异常评估。
缺点：
•尿镁受肾小管功能、摄水量与饮食镁摄入影响大；
•单次检测波动性强，需与血镁水平联合判断。
5
骨骼或肌肉镁测定
原理：镁的大部分储存在骨骼和肌细胞中，采用骨活检或肌肉组织分析评估体内总储镁。
优点：
•最能代表全身镁储备量，是研究性“金标准”。
缺点：
•操作侵入性强、成本高，不适合常规临床使用；
•检测周期长，临床价值主要局限于科研应用。
6
非侵入性或间接评估方法
包括： 饮食问卷（FFQ）、头发镁、指甲镁或唾液镁检测。
优点：
•采样方便，可用于营养流行病学调查；
•能反映长期摄入趋势。
缺点：
•与生理有效镁缺乏相关性弱；
•易受环境污染、样品处理影响，数据可靠性不足。
综合来看，血清镁是初筛与临床常规监测的首选指标，而红细胞镁与离子化镁更适用于研究或特殊人群诊断。若需明确镁缺乏性质，应结合尿镁排泄、饮食摄入评估及必要的负荷试验，以全面评价机体镁稳态。
未来研究趋势正向多指标综合模型发展，结合代谢组学与离子组学数据，可更真实反映体内镁的动态分布及生理活性状态。
当我们了解到自身存在镁缺乏的情况时，就需要采取一些切实可行的方法来进行有效补充，以帮助身体恢复正常的镁平衡状态。
那么，在我们的日常饮食与生活习惯中，都有哪些常见且实用的途径能够帮助增加镁的摄入量、促进吸收与利用呢？接下来，让我们一起了解这些改善低镁状态的方法。
1
优化饮食结构提高镁摄入与吸收
√富镁食物摄入
•主要来源包括：深绿色叶菜（菠菜、羽衣甘蓝）、全谷物、豆类、坚果（杏仁、腰果）和种子（南瓜籽、亚麻籽）。
•海产品（三文鱼、海藻、贝类）和黑巧克力中亦含有高可溶性镁。
•膳食模式建议：遵循地中海式或DASH饮食可显著提升镁摄入并改善心代谢健康。
√避免阻碍吸收的膳食因素
•过量膳食脂肪、草酸（如菠菜、甜菜）、植酸（谷物外皮）和高磷饮食会与镁形成难溶盐，降低吸收率。
•过量钙、酒精、咖啡因及精制糖也会削弱肠镁吸收或加速排泄。
镁和饮食
2
调整肠道微生态
√益生菌补充：
部分菌株（如Lactobacillus plantarum、Bifidobacterium longum）具有生物螯合和离子交换能力，能直接结合或转运镁离子，并改善肠环境酸度、增强屏障功能并提高镁吸收。
√益生元摄入：
•菊粉、抗性淀粉、低聚半乳糖等促进有益菌生长与SCFA生成；与镁补充剂合用可产生“协同吸收效应”。
•天然食材包括菊苣根、洋葱、香蕉、燕麦、抗性玉米淀粉及豆类。
√合生元策略：
•将益生菌与益生元联合应用，持续重构菌群结构，稳定镁吸收体系。
•常见组合为 Lactobacillus rhamnosus+菊粉，或 Bifidobacterium bifidum+低聚果糖。
3
合理的镁补充剂
常用镁补充剂类型与吸收特征：
√与其他补充剂可能存在竞争或协同作用：
•维生素D与镁存在协同作用：D₃促进TRPM6表达并增强肠吸收。
•避免同时与高钙或铁补充剂同服，以减少竞争性吸收。
√特殊人群调节方案：
•老年人：胃酸分泌低、吸收率下降，应选择有机镁盐并配合益生菌。
•肾功能受损者：慎用高剂量补充，监测血镁。
•糖尿病与代谢综合征患者：镁可改善胰岛素敏感性，推荐持续低剂量补充。
4
促进镁利用减少体内丢失
√控制促镁排泄因素：
•减少长期使用袢利尿剂、质子泵抑制剂（PPI）和胰岛素过量。
•控制高醇饮用与慢性应激，因皮质醇及儿茶酚胺可显著促进镁排泄。
√维持酸碱平衡与肾功能健康：
•酸负荷饮食（高蛋白、高磷）会增加尿镁流失；适当碱化饮食（蔬果丰富）有助保镁。
•保证充足水合状态，稳定肾小管重吸收。
√协同营养素支持：
•维生素B₆：促进镁向细胞内转运。
•维生素D：增强肠镁吸收及骨镁沉积。
•钾水平充足也有助于稳定细胞内镁含量。
5
重视长期个性化健康
√联合评估与动态调整：
•定期监测血清镁、尿镁及相关代谢指标（葡萄糖、CRP、肾功能）。
•使用生物可利用性更高的镁盐并结合饮食优化，可在8–12周显著改善低镁状态。
√持续干预与个体化方案：
•长期追踪应以低剂量持续，而非短期高剂量“冲击补充”；
•根据个体肠道菌群、代谢状态及药物使用情况调整补充途径与剂型。
镁不仅是基础营养素，更是连接营养代谢、肠道微生态与整体健康的关键枢纽。鉴于其在人体代谢和系统调整中的诸多作用，镁有望作为代谢紊乱的潜在标志物。镁稳态的失衡可能预示心血管疾病、糖尿病、神经退行性疾病、胃肠道疾病或肾病、骨质疏松及慢性炎症等多种疾病风险的早期信号。
值得注意的是，近年来肠道微生物群在镁吸收、储存与代谢调控中的重要作用逐渐被揭示。菌群不仅影响了镁的生物利用效率，还通过其代谢产物影响宿主的免疫、炎症及能量代谢网络。
未来的健康干预方向应超越单纯的营养补充，转向以微生态调节为核心的“营养—菌群—代谢”综合模式。通过益生菌、益生元及合生元的个体化应用，可实现镁吸收效率的长期优化，并间接改善血糖、血压及炎症状态，从而强化整体健康管理。
深入研究镁与菌群互作的分子机制，将为精准营养学、代谢疾病防控及功能性食品研发提供新的理论支撑。构建以肠道生态平衡为基础的镁稳态干预体系，或将成为促进健康老龄化、预防慢性病及实现个体化营养治疗的发展方向。镁与菌群的协同作用，不仅代表了一种新的营养理念，更是未来健康科学从“补充”走向“调控”的关键转折点。
谷禾健康
编辑在老龄化过程中，生理功能逐渐衰退，伴随着多种疾病的发生，对老年人的身心健康构成重大威胁。
衰老是一个渐进、持续的过程，受到多种因素的影响，包括遗传、饮食、运动、生活方式等生理因素，也有社会、文化等复杂因素的交互影响，目前，越来越多的证据支持肠道菌群在衰老过程中的作用。
自然或“健康”的衰老，伴随着普雷沃菌属、粪杆菌属和双歧杆菌属以及直肠真杆菌属等减少，被其他共生微生物群所取代，如Butyricimonas、Akkermansia、Odoribacter等，尤其Akk菌与百岁老人的健康有关。而不健康衰老，则意味着致病菌或条件致病菌增多，包括肠杆菌科、放线菌属等。
肠道菌群与衰老相关的变化与认知能力下降、肌肉质量下降、骨质减少、皮肤稳态、血管老化、免疫衰老、代谢改变、肺和肝功能下降等密切相关。这些身体机能的衰退往往伴随着心理健康的变化，尤其是晚年抑郁症的发病率增高，约4%的老年人被诊断患有晚年抑郁症。
与成年人抑郁症相比，晚年抑郁症更多表现为生理症状突出，认知功能损害更严重，晚年抑郁症可能是老年痴呆的先兆。
经常看我们文章的朋友都知道，肠-脑轴与神经精神疾病的发病机制密切相关。这一双向调节轴通过神经免疫、神经内分泌等通路，以及肠道屏障、微生物代谢物和血脑屏障等，影响大脑功能，当然也包括认知水平。
近期几项研究（包括纵向跨诊断研究，横截面研究等）表明，肠道菌群可以预测未来的认知能力下降和抑郁症状，未来认知功能下降与较低的Intestinibacter相对丰度、较低的谷氨酸降解以及较高的组胺合成水平相关。关于谷氨酸和组胺可以详见我们之前的文章：
晚年抑郁症中总游离脂肪酸部分介导了Akkermansia与认知功能之间的关系，IL-6、IFNγ、疣微菌门和Akkermansia水平与抑郁严重程度相关。
本文我们通过这几项研究，来更深入具体地了解肠道菌群对老年人认知能力下降和抑郁症状的当前和未来影响，同时也包括其他老年神经系统疾病相关合并症，营养不良住院老年人的肠道菌群紊乱和临床结果，以及针对衰老的相关干预措施的介绍。希望为大家提供更多关于肠道菌群在老年健康领域重要作用的见解。
doi.org/10.14336/AD.2024.0331
在人类的整个生命周期中，肠道微生物群的变化和转变伴随着衰老过程。
婴儿从出生起就接触各种环境微生物，导致肠道微生物群逐渐丰富和多样性增加。
新生儿肠道最初定植主要涉及兼性厌氧微生物，如肠杆菌科和链球菌，其次是专性厌氧微生物，如双歧杆菌、梭菌和拟杆菌。
Prausnitfaecali和喜爱粘蛋白的Akkermansia muciniphila等细菌在婴儿早期要么不存在，要么以非常低的水平存在，并在 1-2 岁左右增加到成人水平。
共生且稳定的肠道微生物群通常在9至36个月大的婴儿中形成，常见的分类群包括拟杆菌门、厚壁菌门和放线菌门。
3-5岁儿童的肠道菌群组成逐渐向成人趋同。一旦建立，肠道微生物群的组成在整个成年期保持相对稳定。
成年人的肠道菌群包括拟杆菌型、普雷沃氏菌型等几种常见肠型。个体间差异与饮食、生活方式、运动频率、种族、文化习惯等许多因素相关。
在中老年人中，肠道微生物群多样性下降。某些核心肠道微生物类群在老年人中也会发生变化。例如，拟杆菌属和大肠埃希氏菌的比例较高。
DOI: 10.14336/AD.2024.0331
自然或“健康”的衰老会导致肠道微生物组组成的特定变化，例如某些共生菌属的丧失，包括普雷沃菌属、粪杆菌属和双歧杆菌属以及直肠真杆菌属。在老年阶段，这些菌群被其他共生微生物所取代，如丁酸杆菌属(Butyricimonas)、Akkermansia、Odoribacter等。
特别是Akkermansia muciniphila，已知其有助于肠道中的粘蛋白降解。研究人员推测，AKK菌的水平可以指示健康状况，其相对丰度增加(高于健康老化时的水平)与百岁老人的极佳健康状况相关，而相对丰度降低则与肠道粘液层变薄和酰基甘油减少有关。
注：酰基甘油是一种调节肠道通透性和减少肠道炎症的内源性大麻素。
长寿人群的肠道菌群特征
研究发现，与100岁以下人群相比，百岁老人体内有益细菌（如拟杆菌属、Desulfovibrio suis、Pameliagodonibacterium pamelaeae、瘤胃球菌科、乳杆菌、Akkermansia、 甲烷短杆菌属）含量更高，而Faecalibacterium 、普雷沃特菌属、克雷伯氏菌属、链球菌属、肠杆菌属、肠球菌属含量较低。
百岁老人肠道菌群多样性有所增加。百岁老人肠道微生物群中有益细菌占主导地位，可能有助于抵消与年龄相关的健康问题和衰老。
长寿人群的肠道菌群功能分析
2019年，一项对百岁老人肠道微生物功能的分析显示，中枢代谢能力增强，特别是在产生短链脂肪酸的糖酵解和发酵途径中。此外，百岁老人还表现出更高水平的磷脂酰肌醇信号系统、鞘脂生物合成和不同水平的n-聚糖生物合成。
2020年，一项对肠道微生物组的功能研究揭示，随着年龄的增长，与异养降解代谢相关的途径增加，与碳水化合物代谢相关的通路减少。
2021年进行的一项研究，包括吲哚和苯乙酰谷氨酰胺在内的七种微生物代谢产物与百岁老人肠道微生物群的不同组成之间存在显著关联。这两种代谢产物先前被证明可以延长小鼠的寿命，在百岁老人的血液中发现了高水平的代谢产物。
总之，肠道微生物群不仅是衰老的标志，而且在维持人类健康和寿命方面发挥着至关重要的作用。
肠道微生物群与年龄相关的变化不仅影响肠道健康，而且还延伸到其他生理系统。
炎症衰老
早在20世纪60年代的研究就表明老年人的免疫功能有所下降，这一过程现在被称为免疫衰老，与免疫系统功能下降有关，从而导致促炎细胞因子的积累。
老年人群中炎症状态的增加现在通常被称为“炎症衰老”。促炎症状态使患者面临多种疾病的更高风险，例如自身免疫性疾病、心血管疾病、感染。
doi: 10.1186/s12979-020-00213-w
在胃肠道内，维持功能性上皮和粘液屏障对于预防感染和疾病至关重要。肠道通透性增加可导致微生物易位至宿主循环中，加剧促炎状态。
科学家还发现了几种在“不健康”衰老过程中会增加的致病生物或条件致病微生物，这一过程的特点是身体和精神迅速衰退，并与疾病进展和身体虚弱有关。其中一些病原体包括埃格特菌属(Eggerthella)、放线菌属、肠杆菌科，它们的存在和数量可以帮助预测寿命和疾病结果。
老龄化人群：微生物组本身的变化导致促炎状态
在无菌小鼠模型中进行的实验表明，老龄化人群中微生物组本身的变化导致了促炎状态，无菌小鼠的寿命比传统小鼠要长得多。此外，与灌胃其他年轻小鼠微生物组的小鼠相比，灌胃老年小鼠微生物组的年轻无菌小鼠表现出更大的肠道通透性和循环肿瘤坏死因子。
与各种器官和疾病相关的年龄相关肠道菌群
DOI: 10.14336/AD.2024.0331
肠道微生物群与年龄相关的变化与认知能力下降、肌肉质量和能力下降、骨质减少、皮肤稳态、血管老化、免疫衰老、代谢改变、肺和肝功能下降密切相关。
表1 不健康衰老过程中的肠道微生物组
doi.org/10.14336/AD.2024.0331
一个越来越受关注的领域是通过可能影响认知功能的微生物群-肠-脑轴。神经精神疾病的病因复杂，肠道菌群和炎症可能是神经系统疾病发病机制的关键因素。接下来我们通过几项近期的研究队列，来了解老年人的肠道菌群与神经系统疾病关联。
随着全球人口预期寿命的增加，晚年抑郁症的患病率显著上升，约4%的老年人被诊断患有晚年抑郁症。晚年抑郁症更多表现为明显的躯体症状，而情感症状不突出，认知功能障碍也更严重。
有认知障碍的老年人抑郁会增加痴呆的进展。微生物群与当前的情绪和认知有关，近日，几项关于肠道菌群与老年抑郁、认知能力下降关联的研究发表，这些有助于我们更好地理解和应对老年抑郁和认知能力下降，一起来看一下：
literature 1
肠道菌群对老年人认知能力下降和抑郁症状的当前和未来影响
从268名有不同认知和抑郁症状的参与者中收集临床评估和粪便样本。
70名参与者接受了为期2年的随访。
肠道菌群多样性↑ 认知↓ 抑郁严重程度↑
更大的微生物群落多样性，表明群落中物种的数量更高，分布更均匀，与样本中当前认知功能更差以及未服用抗抑郁药的参与者抑郁严重程度更高有关。
认知功能差与双歧杆菌的相对丰度较低有关。
GABA↓ 抑郁症严重程度↑
在功能水平上，GABA 降解程度越高，基线抑郁症严重程度越高。
GABA 是一种主要的抑制性神经递质，抑郁症患者表现出较高的GABA降解和较低的 GABA 生物合成，GABA功能的减少在认知功能中起着至关重要的作用，影响抑郁和衰老过程中出现的症状，微生物衍生的GABA会影响全身的GABA 水平，并与行为和功能连接的变化相关。
未来认知能力下降 与下列因素有关：
未来抑郁症状的增加 与下列因素有关：
doi: 10.1038/s41380-024-02551-3
这是第一项纵向跨诊断研究，它代表着在精神病学、衰老和微生物组的交叉点上迈出了重要的一步。
微生物组可以预测未来的认知能力下降和抑郁症状，有可能为识别可能经历认知能力或情绪下降的人提供生物标志物。
literature 2
晚年抑郁中，总游离脂肪酸与肠道菌群组成和认知功能相关性的的中介分析
近日，来自浙江省人民医院精神病科康复医学中心廖峥娈团队的相关研究成果发表在《Lipids in Health and Disease》期刊上。这也是谷禾健康开放基金合作项目，一起来看一下。
晚年抑郁症是指60岁以上老年人出现的抑郁障碍，包括老年首发抑郁和老年复发的抑郁。该研究纳入来自老年抑郁认知结果队列研究的29名晚年抑郁症患者。
Spearman相关分析显示，Akkermansia丰度、总游离脂肪酸和MoCA评分之间存在显著相关性(P<0.05)。多元回归分析表明Akkermansia和总游离脂肪酸能显著预测MoCA评分(P<0.05)。
肠道微生物群、认知评估和脂质代谢指标之间的相关性
doi: 10.1186/s12944-024-02056-6.
调解分析显示，晚年抑郁症患者中Akkermansia相对丰度降低与认知功能下降的关系，部分由总游离脂肪酸介导(Bootstrap 95%CI: 0.023-0.557)，占相对效应的43.0%。
肠道微生物群、脂质代谢产物和认知功能评分之间的相关性
doi: 10.1186/s12944-024-02056-6.
这些发现表明，晚年抑郁症中认知功能与Akkermansia及总游离脂肪酸存在显著关系。总游离脂肪酸部分介导了Akkermansia与认知功能之间的关系。
晚年抑郁症患者的认知功能与总游离脂肪酸呈负相关，尤其是视觉空间/执行功能。
游离脂肪酸作为非酯化脂肪酸，是甘油三酯分解的产物，具有脂毒性，可通过被动转运或蛋白介导的内吞作用进入大脑，从而影响血管内皮功能。它们被认为可预示II型糖尿病(T2DM)患者阿尔茨海默的发生。有研究报告，在II型糖尿病合并轻度认知障碍的患者中，游离脂肪酸与注意力和执行功能呈负相关。另有研究发现，健康人群中游离脂肪酸水平升高与认知功能下降相关。这些发现揭示了游离脂肪酸对晚年抑郁症患者认知功能的影响。
总游离脂肪酸在阿克曼症和认知功能之间关系中作用的中介模型
这是首次评估晚年抑郁症患者中认知功能、肠道菌群和脂质代谢关系的研究。这些结果有助于理解肠道微生物-宿主脂质代谢轴在晚年抑郁症认知功能中的作用。
literature 3
晚年抑郁症患者肠道微生物群失调和信息功能障碍的横断面观察分析
这项研究也是来自浙江省人民医院精神病科康复医学中心廖峥娈团队的，其相关研究成果已于近日发表在《Neuropsychiatric Disease and Treatment》期刊上。
这也是谷禾健康开放基金合作项目，该研究分析了晚年抑郁患者的肠道菌群特征和血清炎症细胞因子，探讨这两个因素在晚年抑郁潜在生物标志物中的联合作用。一起来看一下。
收集29名晚年抑郁患者和33名性别年龄匹配的健康对照(HC)的粪便样本和外周血，检测肠道菌群和12种炎症因子。
晚年抑郁症患者存在系统性炎症细胞因子水平升高和肠道菌群失调。
晚年抑郁症和健康对照的LEfSe分析
doi: 10.2147/NDT.S449224.
值得注意的是，IL-6、IFNγ、疣微菌门和Akkermansia水平与抑郁严重程度相关。
IL-6是神经元和胶质细胞表达的一种促炎症细胞因子，对免疫和急性期反应至关重要。有研究人员提出，高IL-6水平可促进5-羟色胺降解和减少5-羟色胺产生，从而损害神经可塑性，导致海马和前额叶萎缩等脑结构异常，这些异常已被证实与晚年抑郁症及其引起的认知障碍相关。与该研究一致。
IFNγ是一种参与中枢神经系统炎症的促炎因子，并激活大脑中的小胶质细胞以诱导促炎反应。研究表明，IFNγ激活的小胶质细胞改变了海马神经原生态位，抑制神经干细胞和祖细胞的增殖，并促进未成熟神经元的凋亡，从而导致小鼠的抑郁症状和认知障碍。该研究在临床上证实了这一观点，并证明IFNγ水平与晚年抑郁严重程度有关。简而言之，这项研究表明，晚年抑郁是一种促炎和抗炎细胞因子共存的炎症状态，IL-6和IFNγ与疾病严重程度有关。
既往研究发现，焦虑和抑郁患者中疣微菌门丰度降低，而Akkermansia丰度增加可降低焦虑，增强老年小鼠的认知功能。这与研究结果一致。回归分析显示，Akkermansia丰度是预测晚年抑郁概率的一个风险因素。但Akkermansia丰度与炎症因子水平无相关性，提示Akkermansia可能不通过炎症通路参与晚年抑郁的发病机制。
有趣的是，有研究发现，Akkermansia的外膜蛋白Amuc_1100可直接与TLR2结合，促进5-HT合成率限速酶Tph1的表达，并降低肠上皮细胞中5-HT转运体的表达，从而增加5-HT的生物合成和胞外可用性，这提示Akkermansia可能通过直接调节肠屏障的神经递质释放来影响晚年抑郁。
肠道菌群改变、临床变量和炎症因子之间的关联(Spearman相关分析)
doi: 10.2147/NDT.S449224.
研究确定了IL-6、Akkermansia和Sutterella为晚年抑郁症的预测因子，它们的组合在区分晚年抑郁症患者和健康对照方面的曲线下面积为0.962。
通过回归分析，Sutterella可作为预测晚年抑郁的指标。Sutterella是一种重要的肠道共生菌。既往研究发现，Sutterella丰度在重度抑郁和广泛性焦虑障碍患者中显著增加。许多研究也发现Sutterella与肥胖以及体重和脂肪增加呈正相关。
肥胖和抑郁之间存在双向关系，研究表明，促使垂体肾上腺皮质轴(HPA轴)过度激活、导致皮质醇失调可能是两者的共同机制。因此推测Sutterella可能通过影响HPA轴，从而影响皮质醇的释放，进而触发晚年抑郁的发生。
利用差异丰度属作为晚年抑郁症诊断因子的灵敏度和特异性的ROC曲线分析
doi: 10.2147/NDT.S449224.
这是一项横断面观察研究。该研究提供了晚年抑郁中肠道菌群和系统性炎症变化的证据。重要的是，将肠道菌群和炎症标志物结合使用，可以增强其作为晚年抑郁症潜在生物标志物的预测能力。这些发现有助于阐明肠道菌群和系统性炎症在晚年抑郁发展中的作用，并为临床实践中晚年抑郁的生物标志物提供新思路。
其他合并症相关的研究：
轻度认知障碍(MCI)在老年人中高度普遍，影响了大约10%的70-74岁老人和25%的80-84岁老人。此外，轻度认知障碍患者更有可能进展为痴呆。迄今为止，药物治疗只能减缓轻度认知障碍的进展，但不能逆转它。
注：轻度认知障碍、阿尔茨海默虽然都涉及认知功能下降，但严重程度有所不同，轻度认知障碍是认知功能较正常人有轻微下降，但日常生活功能基本正常。阿尔茨海默是认知功能严重下降，严重影响日常生活。
虽然对微生物群改变是否会影响认知功能仍有分歧，但正在进行的长期项目，如MOTION(衰老肠道的微生物群及其对人类肠道健康和认知的影响)，研究健康老龄化的认知和微生物群变化，为解释清楚这些相互作用提供了希望。
表2 选择随机对照试验和观察性研究（2019-2023）
评估老年人认知功能和肠道微生物组
DOI: 10.1007/s11894-024-00932-w
痴呆症：促炎菌增多
2019 年的一项鸟枪法宏基因组序列研究将 57 名患有痴呆症（包括阿尔茨海默病）的疗养院居民与 51 名未患有阿尔茨海默或其他形式痴呆症的老年人进行了比较，结果发现痴呆症患者体内的促炎性肠道细菌水平较高。
阿尔茨海默：产丁酸菌减少，α 多样性降低
作者还注意到，与没有痴呆症的受试者和患有阿尔茨海默病以外的其他痴呆症的受试者相比，阿尔茨海默组中丁酸合成细菌的种类（例如丁酸弧菌属Butyrivibrio和真细菌属Eubacteria）有所减少。
随后的系统回顾和荟萃分析同样发现，与健康对照者相比，阿尔茨海默患者肠道微生物组的 α 多样性有所降低，但轻度认知障碍 (MCI) 患者与健康对照者之间的差异并未降低。
阿尔茨海默病、轻度认知障碍和健康样本之间微生物组组成的差异（即β多样性）并没有一致改变。研究与痴呆症相关的肠道微生物组的一个挑战是缺乏明确、客观和非侵入性的测试来最终确定诊断和疾病阶段，从而使研究结果的解释进一步复杂化。虽然超出了肠道微生物组的范围，但阿尔茨海默病脑组织的尸检研究已经确定了大脑内存在微生物，这表明存在与神经退行性疾病相关的大脑微生物组。
促炎Collinsella菌和APOE风险的强相关性
一项大型全基因组关联研究确定了几个与载脂蛋白E ε4 (APOE ε4) 基因高风险等位基因相关的微生物组属，载脂蛋白E ε4 是阿尔茨海默的一个公认的危险因素。这项研究的一些最重要的发现包括促炎Collinsella菌和 APOE 风险等位基因之间的强相关性，以及提出对Eubacterium fissicatena的保护作用。
帕金森病 (PD) 是另一种神经系统疾病，在老年人中更为常见，人们越来越关注肠道微生物组作为其生物标志物或治疗方法。
帕金森：产丁酸菌如Roseburia、粪杆菌减少
2020 年对来自日本、美国、芬兰、俄罗斯和德国的 16S 测序数据进行荟萃分析发现，帕金森病患者的Roseburia和粪杆菌相对减少，这两者都是丁酸盐的重要生产者。
帕金森：普雷沃氏菌里的致病菌种增加
2022 年对 490 名帕金森病和 234 名健康对照者进行的鸟枪法测序研究证实了这些发现，并确定了帕金森病患者中发生改变的其他几个属，例如普雷沃氏菌里的致病菌种增加。
帕金森：阿克曼氏菌属增加
有趣的是，多项研究指出，帕金森病患者中阿克曼氏菌属（AKK菌）的数量有所增加，考虑到阿克曼氏菌通常与健康衰老相关，并且在超级百岁老人中尤其丰富，这一点令人惊讶。一些科学家推测阿克曼氏菌是健康衰老的重要组成部分，但数量的增加使患者面临神经认知疾病的风险。
进一步假设，阿克曼氏菌丰度的变化可能继发于便秘的发生，便秘是帕金森病的常见胃肠道并发症，并且在多项其他研究中与阿克曼氏菌增加独立相关。由于帕金森病和阿克曼氏菌之间的联系是一个不一致的发现，因此需要进一步的研究来确定该属在帕金森病和更广泛的衰老中的确切作用。
在过度表达 α-突触核蛋白聚集体（PD 患者大脑中常见的现象）的帕金森病小鼠模型中，与移植有健康供体微生物群的小鼠相比，移植有 6 名人类帕金森病患者肠道微生物组的小鼠的身体运动障碍和便秘有所增加。
粪菌移植改善帕金森病患者便秘和神经系统症状
基于帕金森病微生物群改变的这些早期发现，一项随机对照试验发现，健康捐赠者的粪便以冻干药丸形式每周两次服用，持续 12 周，可以改善便秘和肠道蠕动，并暂时提高轻度至中度帕金森病患者的客观运动技能。虽然仍需要大量的转化和临床数据开发，但这些初步发现表明肠道微生物组调节可能改善帕金森病的胃肠道和/或神经系统症状，并提供对疾病病理生理学的更深入了解的希望。
需要更多协助完成日常活动(ADL)的老年人，可能会从社区生活过渡到长期护理机构。这种迁移会由于环境、饮食和医疗因素的推测变化而导致微生物群的变化。
在一般成年人群研究中，家庭表面的微生物与肠道微生物群组成相关，这在过渡到长期护理环境时需要考虑。此外，老龄化和接触医疗机构(如长期护理机构)都与艰难梭菌感染(CDI)的风险增加有关，CDI是医疗相关性炎性腹泻的主要原因。
无论年龄如何，都有强有力的证据表明，特定的饮食可以引起微生物组的独特改变以及相应的血清和粪便代谢物的变化。
相对而言，高纤维受试者微生物组恢复能力最好
一项严格对照的研究跟踪了 30 名受试者，他们被随机分为纯素食（高纤维）、杂食（中纤维）和配方饮食（无纤维）。 6 天后，受试者接受口服抗生素和聚乙二醇的组合进行“肠道净化”。
研究人员发现，与其他群体相比，纯素食受试者的微生物组在“净化”后恢复得更快，在更短的时间内恢复了更大的多样性。另一方面，坚持配方饮食的受试者的恢复期最长。
不同生活方式下，微生物多样性的差异
在一项横断面研究中，将以前未接触过的亚诺马米美洲印第安人的肠道微生物组与居住在美国和和半跨文化人群的个体微生物组进行了比较，与美国人相比，亚诺马米人的肠道微生物群多样性明显更高，而半跨文化人群的多样性水平居中。然而，值得注意的是，不仅仅是饮食，其他社会和医学因素，也可能导致多样性增加。
从社区生活转向长期护理机构，饮食变化如何影响肠道菌群及功能?
微生物组中与年龄相关的变化的一个组成部分似乎与饮食和进食明确相关，特别是因为老年人在获取营养食物方面，出现牙列不良或咀嚼困难、食欲下降以及缺乏社会支持的风险增加。
例如，会导致微生物组改变的最显著的饮食变化之一，是从独立的社区生活转向长期护理机构内的辅助生活。
这种转变通常会导致从高纤维、低脂肪饮食向低纤维、高脂肪饮食的转变，与社区居民相比，长期护理居民的微生物组多样性较低。值得注意的是，这些长期护理居民和社区居民之间的差异与长期护理所花费的时间相关。
在消化过程中，纤维被代谢为短链脂肪酸，它可以作为保护性微生物群的能量来源，协助抗炎反应并维持肠道屏障完整性，从而为胃肠道带来许多好处。因此，转移到长期护理机构时因饮食改变而导致的短链脂肪酸缺乏，可能会间接导致肠道功能障碍。
营养不良住院老年人的肠道菌群紊乱和临床结果
营养不良是住院患者尤其是老年人中最普遍和最具威胁性的综合征之一。营养不良表现为身体成分改变和生物功能减弱，导致体力下降和恢复速度减慢。此外，它降低了对医疗干预的耐受和反应能力，使受影响的人容易出现并发症和预后较差。
一项研究对来自入院时和住院 72 小时评估的前瞻性队列中的 108 名急性重症老年患者进行了二次纵向分析。收集了临床、人口统计、营养和 16S rRNA 基因测序肠道微生物群数据。
严重营养不良患者α多样性较差
与住院期间营养良好的患者相比，营养不良患者 (51%) 的微生物群组成不同 (ANOSIM R = 0.079，P = 0.003)。
严重营养不良患者在入院时（Shannon P = 0.012，Simpson P = 0.018）和随访时（Shannon P = 0.023，Chao1 P = 0.008）表现出较差的α多样性。
营养不良与特定菌群的关联
Lachnospiraceae NK4A136组、Subdolilegum和普拉梭菌的差异丰度显着降低，与营养不良呈负相关，而棒状杆菌(Corynebacterium)、Ruminococcaceae Incertae Sedis和Fusobacter的差异丰度显着升高，与营养不良呈正相关。
棒状杆菌(Corynebacterium)、Ruminococcaceae Incertae Sedis及其总体组成是住院期间营养不良患者重症监护的重要预测因子。
doi.org/10.1016/j.nut.2024.112369
总的来说，营养不良的老年急症患者肠道菌群组成不同，多样性较差，潜在有益菌丰度较低，住院期间机会致病菌增多。 “营养不良的肠道微生物群”可能能够预测不良的医院结果。为与疾病相关的营养不良进行更大规模的临床研究和临床前机制探索开辟了新的视角。
★ 地中海饮食
除了特定的补充剂外，某些饮食也与肠道健康有关。地中海饮食由植物性食品、全谷物和健康脂肪组成，已被证明可以预防所有年龄段的心血管疾病，这种饮食的影响可能是由肠道微生物组介导的。
一项研究发现，坚持地中海饮食至少一年，肠道内的普氏杆菌、人型杆菌、直肠杆菌、埃里根杆菌、嗜木杆菌、多形杆菌、普氏杆菌、哈德鲁斯杆菌相对增加。此外，坚持饮食还与认知功能的改善相关，以及高敏 C 反应蛋白 (hsCRP) 和IL-17水平等全身炎症标志物的降低。
饮食习惯（尤其是地中海饮食）与肠道菌群和衰老病理生理学方面的联系机制
doi.org/10.1007/s40520-024-02707-9
如何理解肠道微生物群介导的地中海饮食抗衰老作用？
短链脂肪酸的微生物合成
患有虚弱、肌少症、认知能力下降的老年人肠道微生物组的一个关键特征，是产短链脂肪酸的菌减少，包括普拉梭菌、罗氏菌属、丁酸弧菌属（Butyrivibrio）、琥珀酸弧菌属（Succinivibrio）等。而身体健康的百岁老人粪便中短链脂肪酸水平通常高于 60-70 岁的受试者。
地中海饮食刺激短链脂肪酸合成细菌生长和提高短链脂肪酸的能力很重要，然而，肠道细菌有效释放短链脂肪酸的功能能力不仅取决于饮食中的纤维含量，还取决于细菌之间复杂的交叉喂养相互作用以及细菌与宿主之间的相互作用，例如，只有在肠道环境中存在大量双歧杆菌的情况下，普拉梭菌才能产生足够的丁酸。
注：丁酸可以促进肠道粘膜完整性；调节炎症反应；改善胰岛素抵抗，并具有整体促合成代谢功能。
降低肠粘膜通透性
衰老，即使具有健康的活动模式，也与肠通透性增加相关，血清生物标志物连蛋白水平升高就证明了这一点。荟萃分析表明，虚弱者的血清连蛋白水平平均高于健康老年受试者，反映出肠粘膜屏障功能的逐渐丧失。这种情况与健康或患有慢性阻塞性肺病和痴呆等慢性疾病的老年受试者的骨骼肌力量丧失、肌少症等有关。
肠粘膜通透性增加与细菌毒素（包括脂多糖LPS）增加有关，这些化合物激活先天免疫反应和适应性免疫的抗原刺激，最终导致典型的衰老和虚弱的持续性亚临床炎症，也就是炎症衰老。 LPS 毒素增加在与年龄相关的认知衰退和阿尔茨海默病的病理生理学中起着关键作用，并且被认为是肠-脑轴失调的主要原因之一。
在患有慢性疾病的成年受试者和老年人中，较高的地中海饮食依从性与胃肠粘膜通透性生物标志物和循环 LPS 水平呈负相关。
食品生物活性物质的生物转化
地中海饮食中通常建议大量摄入水果和蔬菜、全麦谷物、坚果、豆类和特级初榨橄榄油，这其中含有丰富的多酚或酚类化合物，膳食多酚和肠道微生物组之间的相互作用能够产生多种具有抗衰老作用的生物活性代谢物，特别是在骨骼肌和中枢神经系统水平上。
尿石素 A、异尿石素 A 和尿石素 B 是肠道微生物在摄入鞣花酸和鞣花单宁（核桃、石榴和草莓中常见的多酚）后释放的代谢物。
尿石素 A 的潜在抗衰老作用包括：改善肌肉力量和运动耐力、调节神经炎症和细胞凋亡并改善认知、促进胰岛素敏感性、调节脂质代谢和炎症反应。
地中海饮食与尿液中尿石素排泄的平均增加有关，即使分析没有考虑代谢型。同样，在两个不同的随机对照试验中，尿石素的尿液排泄与内脏脂肪减少和磁共振测量的海马占用评分显着相关，这些随机对照试验测试了长期地中海饮食干预的效果。
除鞣花单宁外，肠道微生物群衍生的多酚亚类代谢型鲜为人知。在饮食中摄入黄烷酮（一种特别以柑橘为代表的多酚亚类）后，已确定了橙皮苷的高排泄者和低排泄者。橙皮苷具有抗氧化、抗炎和促合成代谢作用，促进肌肉蛋白合成并减少阿尔茨海默病动物模型中的淀粉样蛋白沉积和神经炎症。
在一项测试地中海饮食对2型糖尿病受试者的影响的干预研究中，12周后检测到橙皮苷和其他黄烷酮衍生物的血浆水平增加，炎症生物标志物显著减少。
同样，雌马酚是大豆异黄酮大豆苷元肠道生物转化后释放的生物活性化合物，但它仅由一部分具有特定微生物特征的群体产生。雌马酚在体外表现出针对痴呆症发作的神经保护作用，但在体内，只有在存在雌马酚产生微生物组代谢型的情况下，它才与更好的认知表现相关。
多酚对衰老过程中肠道菌群的影响
doi.org/10.3390/nu16071066
扩展阅读：
★ 高脂肪和高钠的西方饮食
小鼠研究还表明，高脂肪和高钠的西方饮食会导致肠道微生物组的“预测年龄”增加，该模型基于对雄性 C57BL/6 J 小鼠进行贝叶斯模型训练，这些小鼠的微生物组从第 9 周起就已被表征到生命第 112 周。一旦小鼠恢复标准饮食，这些微生物组紊乱就会逆转。因此，鉴于老年人易受认知能力下降和不健康衰老的影响，评估老年人肠道微生物群和临床结果的干预性饮食研究很有意思。
★ 模拟禁食饮食
模拟禁食饮食（FMD）是一种日益流行的热量限制模式。研究人员发现模拟禁食饮食显著延长了过早衰老小鼠的寿命。在自然衰老的小鼠中，模拟禁食饮食改善了认知和肠道健康。
在肠道中，模拟禁食饮食循环增强了肠道屏障功能，减少了衰老标志物，并维持了固有层粘膜中 幼稚T细胞的记忆平衡。模拟禁食饮食重塑了肠道细菌组成，显著增加了约氏乳杆菌Lactobacillus johnsonii的丰度。模拟禁食饮食作为一种抗衰老干预手段，具有进一步研究的价值。
粪便菌群移植（FMT）是一种越来越多地被纳入复发性艰难梭菌治疗的疗法，并且还针对炎症性肠病和抗生素后菌群失调进行了研究。这使得研究人员猜测是否可以将来自年轻健康捐赠者的微生物组移植到老年人体内，以逆转不健康衰老的一些影响。
粪菌移植用于延缓衰老和改善认知功能
一项研究证明，“老年”微生物组从老年小鼠转移到年轻小鼠会导致多种与年龄相关的表型，包括晚期中枢神经系统恶化和视力缺陷。重要的是，在一组相关实验中，用年轻小鼠的粪便进行微生物组移植后，老年小鼠的年龄相关变化得到改善。这项工作提供了强有力的临床前证据，表明年轻和老年小鼠之间的微生物组特征不仅不同，而且这些微生物组的相关生理效应是可转移的。其他研究人员也重复了这些和类似的发现，证明将老年小鼠的微生物组转移给年轻小鼠可能会导致认知缺陷。
粪菌移植在早衰症模型研究中的应用
早衰症是一种特别独特的疾病，可以用来研究微生物组和衰老，因为受影响的个体携带编码层粘连蛋白 A 的基因突变，从而导致快速衰老。尽管出生时外观正常，受影响的个体通常会在青少年或成年早期出现致命的疾病并发症，主要是心血管疾病。
菌群移植延长小鼠寿命并逆转肠粘膜变薄
早衰症小鼠模型研究表明，在早衰小鼠模型中发现肠道微生物群中变形菌和Cyanobacteria丰度增加，疣微菌丰度减少。某些人类百岁老人富含的细菌菌株，例如Akkermansia muciniphila，可以通过移植来延长小鼠寿命并逆转肠粘膜变薄。
接受长寿菌群小鼠α多样性↑ 产短链脂肪酸菌↑
与普通老年组的小鼠相比，接受长寿个体肠道微生物群的小鼠表现出更长的小肠绒毛、更低的脂褐质和β-半乳糖苷酶（衰老标志）的积累；更高的α多样性，乳酸杆菌、双歧杆菌和产短链脂肪酸菌丰度更高。
恢复外周免疫，改善记忆、学习和行为缺陷
通过粪菌移植，老年小鼠部分恢复了外周免疫（尤其是肠系膜淋巴结免疫细胞）并改善了海马小胶质细胞的缺陷。小鼠海马代谢组（包括维生素 A、GABA、Neu5Gc、精氨酸和相关途径）和谷氨酰胺合成酶表达发生有益变化，从而改善与年龄相关的记忆、学习和行为缺陷。
尽管这些发现仍处于临床前阶段，但它们为使用年轻捐赠者的 FMT 或其治疗成分来逆转不健康衰老的某些方面带来了希望。
扩展阅读：
随着年龄的增长，老年人的饮食习惯通常会发生变化，这会导致微生物组的变化。与衰老相关的饮食变化中研究最多的一项是纤维摄入量的减少。然而，补充纤维的临床试验在微生物群组成和炎症状态的变化方面产生了相互矛盾的结果，一些研究人员假设饮食干预和补充剂的功效可能取决于宿主的初始微生物组特征。
阿拉伯木聚糖
在一项对 21 名 60 岁以上健康志愿者进行的双盲交叉试验中，他们补充了麦麸衍生的阿拉伯木聚糖，结果发现，所产生的微生物组组成因受试者最初的普雷沃氏菌丰度而异。尽管有限，但这些研究结果表明，需要采取个体化的方法来操纵微生物组，并且需要检测患者的初始微生物组，以调整实现预期结果所需的干预措施。
益生菌干预措施已在老年人中进行了专门研究。可惜，与一般人群的研究类似，临床可操作数据的生成因研究产品和结果的巨大异质性以及大量动力不足的研究而受到抑制。虽然尚未发现单一或组合的益生菌能够明确改善或逆转衰老迹象，但越来越多的研究正在评估特定的微生物菌株及其对客观生理效应的影响。
罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475
在一项双盲、安慰剂对照研究中，骨矿物质密度较低的老年女性补充罗伊氏乳杆菌ATCC PTA 6475 可改善胫骨总体积 BMD (vBMD)。
干酪乳杆菌
在衰老加速SAMP8小鼠模型中，益生菌干酪乳杆菌代田株(Lactobacillus casei Shirota)的给药可减少与年龄相关的肌肉退化和线粒体功能障碍。
研究发现补充干酪乳杆菌 LC122或长双歧杆菌 BL986可改善小鼠外周组织氧化应激和炎症反应，增加海马神经变性和神经营养因子表达，并增强学习和记忆能力。
乳杆菌和双歧杆菌等细菌以光保护方式与真皮成纤维细胞结合，表现出抗衰老特性。
在人类中，一些小型但双盲随机对照试验已经确定了特定的益生菌改善老年人的认知功能，尤其是包括双歧杆菌和乳杆菌在内的益生菌。因此，随着对微生物组操纵和客观健康措施之间更加严格理解的发展，益生菌疗法可能需要定制微生物混合物，以针对个性化护理方法中的特定缺陷或状况。
扩展阅读：
多项研究报告了实施锻炼计划后肠道微生物组发生了变化，早期结果表明老年人群中也是如此。
2020 年的一项研究利用美国肠道项目的粪便样本，其中还包括患者报告的体重指数和运动习惯信息。该研究包括 1,589 名具有健康 BMI（18.5 ≤ BMI ≤ 25）的成年人（年龄 18-60 岁）和 897 名老年患者（年龄 > 60）的样本，他们根据 BMI 进一步分层为正常体重（n = 462），超重（BMI > 25，n = 413）和体重不足（BMI < 18.5，n = 22），并按运动频率分层。
研究人员发现，随着老年患者运动频率的增加，基于特定分类群和常见途径的相对丰度，老年患者的微生物组越来越接近健康BMI成年人的微生物组。例如，与不运动的老年人相比，运动的老年人中放线菌的相对丰度有所增加，并接近健康体重指数成年人的水平。此外，运动的老年患者的Cyanobacteria相对丰度有所下降，再次接近健康体重指数成人的水平。然而值得注意的是，Cyanobacteria产生的毒素如 β-N-甲基氨基-l-丙氨酸 (BMAA) 与阿尔茨海默病和渐冻症等神经退行性疾病有关。
一项小型研究中，招募了 15 名久坐的老年患者（50-75岁），参加一项为期 24 周、每周三次的心血管和阻力运动计划，干预前后收集粪便样本进行16S测序。研究人员观察到，经过 24 周的锻炼计划后，双歧杆菌的相对丰度有所增加，丁酸盐水平也有所增加。考虑到双歧杆菌在极端衰老和改善认知功能中的作用，这些研究结果表明，与运动相关的健康益处也可能是通过肠道微生物组介导的。
虽然有这些结果，但运动时的微生物组变化也存在显著的个体差异。此外，当前的许多研究没有对照组、缺乏严谨性和/或样本量较小。未来的研究需要确定运动与健康的衰老微生物群之间是否确实存在关系，以及可以影响肠道微生物群的体育活动类型。
扩展阅读：
一项研究观察艾灸“足三里”对亚急性衰老模型大鼠氧化应激和肠道菌群的影响，足三里组艾灸双侧“足三里”，每日 1 次，每次每穴 3 壮，连续 28天。
与模型组比较，足三里组大鼠Chao1、Shannon指数升高（P<0.01，P<0.05）。经艾灸干预后大鼠肠道菌群多样性改善。
与模型组比较，足三里组厚壁菌门、密螺旋体属_2相对丰度降低 （P<0.01），拟杆菌门、乳杆菌属、普雷沃氏菌科UCG-003相对丰度及B/F值升高 （P<0.05，P<0.01）。
注：
与模型组比较，足三里组大鼠血清SOD（血清超氧化物歧化酶）含量增加（P<0.01），MDA（丙二醛）含量减少（P<0.01）。
艾灸“足三里”可有效改善衰老大鼠氧化应激水平，调节肠道菌群结构，维持肠道菌群微生态平衡，从而起到延缓衰老的作用。
肠道菌群在预测及辅助治疗的应用
肠道微生物组可预测晚年的认知功能和抑郁症状；肠道微生物群和炎症标志物的组合，可能成为老年抑郁症的潜在生物标志物，具有更强的预测力。这些发现为老年认知下降和抑郁症的诊断和治疗提供了新的策略方向。
总游离脂肪酸在Akkermansia和认知功能之间的重要中介作用，为肠道微生物-脂质代谢轴在晚年抑郁症认知功能中的作用提供了新的视角。
营养不良的老年人肠道菌群可能能够预测不良的临床结果，肠道微生物群及其与宿主的相互作用，可能成为辅助个性化治疗/预防干预的新兴目标，有助于优化传统疗法的疗效。
基于肠道菌群的干预
益生菌、粪菌移植等方法，可能通过调节肠道菌群，改善免疫功能，为衰老提供新的解决方案。
地中海饮食中的多酚因其抗炎、抗氧化和免疫调节作用，与肠道微生物群的复杂互作也日益受到重视，多酚化合物可能是抵御这些与年龄相关表观遗传变化的关键。未来有望通过多酚化合物调节肠道菌群，利用生物活性化合物的功能属性，巧妙地调节和重新调整与衰老相关的过程。
随着对肠道菌群的研究不断深入，这些都可能成为未来抗衰老领域的突破口。
主要参考文献
Kolobaric A, Andreescu C, Jašarević E, Hong CH, Roh HW, Cheong JY, Kim YK, Shin TS, Kang CS, Kwon CO, Yoon SY, Hong SW, Aizenstein HJ, Karim HT, Son SJ. Gut microbiome predicts cognitive function and depressive symptoms in late life. Mol Psychiatry. 2024 Apr 25.
Chen Y, Li J, Le D, Zhang Y, Liao Z. A mediation analysis of the role of total free fatty acids on pertinence of gut microbiota composition and cognitive function in late life depression. Lipids Health Dis. 2024 Feb 29;23(1):64.
Chen Y, Le D, Xu J, Jin P, Zhang Y, Liao Z. Gut Microbiota Dysbiosis and Inflammation Dysfunction in Late-Life Depression: An Observational Cross-Sectional Analysis. Neuropsychiatr Dis Treat. 2024 Feb 27;20:399-414.
Chen LA, Boyle K. The Role of the Gut Microbiome in Health and Disease in the Elderly. Curr Gastroenterol Rep. 2024 Apr 20.
Muñoz-Fernandez SS, Garcez FB, Alencar JCG, Bastos AA, Morley JE, Cederholm T, Aprahamian I, de Souza HP, Avelino-Silva TJ, Bindels LB, Ribeiro SML. Gut microbiota disturbances in hospitalized older adults with malnutrition and clinical outcomes. Nutrition. 2024 Jun;122:112369.
Wu YL, Xu J, Rong XY, Wang F, Wang HJ, Zhao C. Gut microbiota alterations and health status in aging adults: From correlation to causation. Aging Med (Milton). 2021 Jun 24;4(3):206-213.
Pereira, Q.C.; Fortunato, I.M.; Oliveira, F.d.S.; Alvarez, M.C.; Santos, T.W.d.; Ribeiro, M.L. Polyphenolic Compounds: Orchestrating Intestinal Microbiota Harmony during Aging. Nutrients 2024, 16, 1066.
Wang XM, Fan L, Meng CC, Wang YJ, Deng LE, Yuan Z, Zhang JP, Li YY, Lv SC. Gut microbiota influence frailty syndrome in older adults: mechanisms and therapeutic strategies. Biogerontology. 2024 Feb;25(1):107-129.
Wang Q, Xu J, Luo M, Jiang Y, Gu Y, Wang Q, He J, Sun Y, Lin Y, Feng L, Chen S, Hou T. Fasting mimicking diet extends lifespan and improves intestinal and cognitive health. Food Funct. 2024 Apr 22;15(8):4503-4514.
Wang Y, Qu Z, Chu J, Hun S. Aging Gut Microbiome in Healthy and Unhealthy Aging. Aging Dis. 2024 Apr 9.
谷禾健康
阿尔茨海默
研究表明，慢性低水平的炎症（“炎症衰老”）可能是年龄相关疾病的一个介导因素，而肠道微生物通过破坏肠道屏障可能会促进炎症。
虽然老化和阿尔茨海默病（AD）与肠道微生物群组成的改变有关，但是肠道炎症的具体作用尚不清楚。刚刚，美国威斯康星州阿尔茨海默病研究中心与威斯康星大学医学与公共卫生学院研究人员通过分析中老年人粪便中的钙卫蛋白水平（一种肠道炎症标志物，在肠道屏障完整性出现问题时会出现水平升高的情况），来探讨其与老龄化及阿尔茨海默病病理之间的关系。
研究主要结果：高龄和AD患者中钙卫蛋白水平升高，且AD痴呆患者中钙卫蛋白水平与淀粉样蛋白负荷更高相关。此外，钙卫蛋白水平还与AD患者脑脊液标志物以及即使在认知未受损的参与者中也与较低的言语记忆功能相关。
小编注释：
这项研究的具体操作细节包括钙卫蛋白水平的测量方法、淀粉样蛋白负荷的评估手段（如PET扫描或其他成像技术），以及这两者之间关联的统计显著性。
这项结果支持了肠-脑轴的概念，即肠道炎症可能通过影响全身的炎症状态，进而影响大脑健康和功能。这些发现也提示钙卫蛋白可能是一个有价值的生物标志物，不仅可以帮助诊断AD，还可以在认知正常的年长者中预测未来的认知衰退。
谷禾一直在关注和积累关于肠道菌群与年龄相关的认知衰退以及老化和阿尔茨海默病的研究。未来，我们打算通过生物技术和大数据分析将钙卫蛋白这个重要的生物标志物加入到我们的菌群检测报告中，从而为客户提供更加全面的健康信息，帮助他们在早期识别潜在的认知衰退和神经退行性疾病的风险。
肠道菌群变化→肠道屏障功能下降→“炎症衰老”
肠道菌群可能促成“炎症衰老”，这是一种以慢性低度全身性炎症为特征的状态，且不是由急性因素如感染引起的，然而这一过程的生理机制尚不完全清楚。
随着年龄增长，微生物群组成的变化可能会在肠道内产生炎症环境，导致上皮屏障退化，使得肠腔内的细菌成分例如脂多糖和肽聚糖碎片进入全身循环，引发外周炎症反应。证据支持这一假设中的屏障退化部分，表明肠道通透性随着年龄增长和与年龄相关的疾病而增加。例如，诱发肠道炎症的高迁移率族蛋白1与高龄、慢性炎症标志物、虚弱和营养吸收受损等因素相关。
注：高迁移率族蛋白1（High Mobility Group Protein 1，简称HMG1或HMGB1）是一种非组蛋白质，得名于它们在电泳过程中的高迁移率，这是因为它们相对较小、带电并且在凝胶中迁移得比较快。
HMGB1是细胞内一种非常重要的核蛋白，它参与多种细胞过程，包括DNA修复、细胞分化、细胞死亡以及基因的转录调控。此外，HMGB1也在细胞外发挥作用，可以作为细胞外信号分子，参与炎症反应、组织修复和肿瘤发生等过程。当细胞受到损伤或处于应激状态时，HMGB1可以被释放到细胞外并作为一种炎症介质，促进免疫细胞的活化和炎症反应的发生。
HMGB1的功能异常与多种疾病有关，包括自身免疫疾病、癌症、心血管疾病和神经退行性疾病等。因此，它是医学研究中的一个重要靶标，并且可能成为治疗这些疾病的潜在药物靶点。
<向上滑动阅览>
此外，在老年人中，患有炎症性疾病如2型糖尿病和肠易激综合征的个体更常见肠道通透性增高。然而，在健康老年成年人中进行的肠道通透性研究较少，且结果并不一致，因此在年龄相关疾病出现之前，是否会出现增高的炎症和通透性仍不清楚。
肠道菌群失调和肠道炎症可能促进阿尔茨海默病的发病
随着年龄增长相关的神经退行性疾病研究的深入，越来越多的证据表明肠道菌群失调和外周炎症与阿尔茨海默病（AD）有关，并可能促进AD的病理发展。
AD的特征是大脑中淀粉样β蛋白（Aβ）和磷酸化tau蛋白（pTau）的聚集，伴随着小胶质细胞和星形胶质细胞的激活以及相关的神经炎症。肠道菌群失调和肠道细菌衍生的代谢产物与炎症、临床前认知下降和AD诊断有关，但它们与病理之间的机制性关系尚未明确。
最近的研究发现，肠易激综合征（IBS）与发展成AD痴呆的风险较高有关。由于IBS可能通过微生物菌群失调诱发肠道通透性，这也预示了肠道炎症和通透性在AD中可能扮演角色。
参与者来自威斯康星州阿尔茨海默病研究中心（ADRC）的临床核心和威斯康星州阿尔茨海默病预防登记处（WRAP），两个前瞻性队列研究，专门招募中老年人作为研究对象。
在入选时，参与者接受了全面的认知评估、医疗和家族史访谈，以及APOE基因分型检查。参与者还接受了纵向的认知评估和实验室测试，部分参与者进行了腰椎穿刺和/或11C-Pittsburgh compound B (PiB) PET神经影像学检查以量化AD病理程度。
该研究比较有价值的是：这些参与者同时还参与了另一个名为微生物组与阿尔茨海默病风险研究（MARS）的项目。MARS项目的目的是通过收集和分析参与者的粪便样本来研究肠道微生物在阿尔茨海默病发展中可能扮演的角色。研究纳入的参与者是在过去两年内提供了粪便样本，并且完成了认知功能评估和淀粉样蛋白状态的检测的人。这些检测有助于确定他们是否有AD的生物标志物或症状。
临床诊断
根据2011年美国国家衰老研究所-阿尔茨海默病协会（NIA-AA）的工作组制定的诊断标准，确定参与者是否认知无损、患有由AD引起的轻度认知障碍，或是AD痴呆。这个小组可能包括医生、神经心理学家和其他专业人员，共同评估患者的症状和测试结果，以确定诊断。
淀粉样蛋白状态
通过分析脑脊液样本或进行正电子发射断层扫描（PET）神经影像学程序来确定脑脊液样本是在腰椎穿刺过程中收集，而PET扫描则是在与收集粪便样本最接近的时间进行。
淀粉样蛋白阳性的指标
总体 PiB 分布体积比 (DVR) 大于 1.19。
通过专家视觉检查评定的18F-AV45 PET阳性。
脑脊液中Aβ42/Aβ40比值小于0.046。
评定方式
淀粉样蛋白状态的评定是单独根据生物标志物变量进行的，即只看这些特定的测试结果，而不考虑其他可能影响实验的变量。这样做是为了确保评定的准确性，不受其他因素干扰。
简单来说，以上方法根据一系列生物标志物检测结果来确定一个人是否有AD或其前期症状，并且这个确定过程是严格按照既定的科学标准来执行的。
研究者们将参与者按照临床诊断和淀粉样β蛋白（Aβ）的存在与否分为三组：
研究的参与者接受了一系列检测和调查。
常规检查
首先，通过测量身高和体重来计算每个人的体质指数（BMI），并进行了常规血液检查。研究还包括了对参与者APOE基因ε2、ε3、ε4等位基因的分型，这是通过特定的聚合酶链反应（PCR）实验完成的。
APOE风险评分
此外，研究根据阿尔茨海默病神经影像学倡议中经神经病理学确认的病例，计算了一个APOE风险评分，这是一个与阿尔茨海默病风险相关的指标。
问卷调查
在收集粪便样本的同时，参与者填写了问卷，记录了他们目前的饮食习惯、药物使用情况、胃肠疾病和心血管疾病的历史，以及可能影响肠道微生物组成的生活方式因素，例如早期的微生物暴露和目前与家庭宠物或其他动物的接触情况。这些数据的收集旨在帮助研究人员了解这些因素如何可能影响肠道健康和相关疾病的风险。
多种生物标志物测定
在该研究中，研究人员使用罗氏公司的NeuroToolKit研究平台上的高级原型测试来测量多种生物标志物。这些生物标志物包括与阿尔茨海默病相关的标志物（如Aβ42/Aβ40比率、pTau181/Aβ42比率、总tau蛋白[tTau]）、神经胶质细胞活化的指标（如YKL-40、GFAP、sTREM2、S100B）、轴突退化的指标（如神经丝轻蛋白[NfL]）、突触退化的指标（如神经颗粒蛋白、α-突触核蛋白）以及炎症的指标（如IL-6）。
在这项研究中，脑脊液中的IL-6水平被用作反映全身炎症状态的生物标志物。这些测量有助于研究人员更好地了解与神经退行性疾病相关的生物学过程，以及它们是如何与炎症相互作用的。
两种用于评估认知功能的心理测试：Rey 听觉言语学习测试（RAVLT）和Trail Making Test（TMT）B部分。RAVLT用于评估言语学习和记忆能力，要求参与者在五次试验中记忆并重复一个包含15个单词的列表。RAVLT的得分反映了参与者记忆单词的能力，其中1-5试次的得分是五次尝试中记住的总单词数，第7试次得分是在延迟一段时间后能够回忆的单词数。
TMT B部分评估执行功能，即高级认知处理能力，要求参与者按照数字和字母的顺序连接一系列打印在纸上的图标，测试的得分是完成任务所需的时间。这些测试通常用于评估阿尔茨海默病等认知衰退疾病的早期阶段，并且在分析时会考虑到年龄、性别、教育程度以及淀粉样蛋白（与阿尔茨海默病相关的蛋白）状态等因素。
粪便收集、处理
研究中收集粪便样本的过程。参与者在家里依照特定的方法收集了粪便样本，并记录了收集的时间。然后他们将样本放入有冷冻胶囊的保温盒中，通过隔夜快递发送到威斯康星大学麦迪逊分校。
粪便钙卫蛋白测定
这段话描述了一种测量粪便样本中钙卫蛋白浓度的实验方法。钙卫蛋白是一种标志炎症的蛋白质，其水平可以通过酶联免疫吸附测定法（ELISA）来测定。测量是在450纳米波长下进行的，同时使用620纳米作为参考滤光片。
钙卫蛋白水平的测量
研究者使用两个粪便样本的平均值来估计参与者的平均钙卫蛋白水平，并对数据进行了正向平移（增加了11.3微克/克）和对数转换，以便线性化ELISA测试的结果。
多元线性回归分析
研究者使用多元线性回归来分析钙卫蛋白水平与年龄、AD诊断/淀粉样蛋白积累、全球PiB DVR（一种PET扫描测量）、脑脊液生物标志物水平和认知功能测试分数之间的关系。
模型中的交互作用
在全球PiB DVR模型中，研究者包含了钙卫蛋白水平与疾病阶段之间的交互作用，以探究它们如何共同影响AD。
协变量
在进行模型分析时，研究者考虑了可能影响结果的其他变量（协变量），例如性别和BMI（因为它们与肠道微生物组有关，后者又与炎症过程有关），以及年龄、性别、淀粉样蛋白确认的诊断、APOE基因风险评分（因为它们与AD病理学有关）。
模型构建过程
首先，研究者测试了包含所有潜在协变量的完整模型。如果在完整模型中某些效应不显著，他们会采用模型构建方法来简化模型，并找出真正影响结果的因素。
统计分析工具
研究者使用R语言的lavaan包进行回归分析，采用最大似然估计和Satorra-Bentler校正来调整模型残差的不均匀性。
统计显著性调整
为了控制假阳性发现率（第一类错误），使用了Benjamini-Hochberg方法进行调整。调整后的P值称为Q值。
显著性和子集分析
如果在整个参与者群体中发现某些效应是显著的（Q值小于0.05），研究者会在一个认知正常（CU）的参与者子集中重新评估这些模型，以确认这些发现是否依然成立。
在这项研究中，共有125名参与者（认知正常的淀粉样蛋白阴性79人、认知正常的淀粉样蛋白阳性33人、阿尔茨海默病淀粉样蛋白阳性13人）提供了粪便样本，用以评估钙卫蛋白的水平。
在生物学和临床阿尔茨海默病阶段，各组参与者在性别构成、平均体重指数、粪便样本的布里斯托尔粪便形态学分数以及样本采集与存储的时间间隔上均无显著差异。尽管受教育程度普遍较高，但AD Aβ+组参与者的教育年限明显较低。
1
年龄较大的参与者和阿尔茨海默病淀粉样蛋白阳性的患者中，钙卫蛋白较高
研究结果显示，即使在控制了疾病阶段、性别和体重指数等因素后，年龄的增长仍与钙卫蛋白水平的增加显著相关，意味着年纪越大，肠道炎症的水平越高。这种关联在仅考虑认知正常的参与者时也是成立的。
此外，研究还发现，在未考虑年龄的情况下，患有阿尔茨海默病且淀粉样蛋白阳性的参与者的钙卫蛋白水平显著高于认知正常的淀粉样蛋白阴性和阳性的参与者。这可能表明阿尔茨海默病患者的肠道炎症水平更高。
编辑
A) 所有疾病状态下参与者年龄与粪便钙卫蛋白水平之间的关系
B) 参与者年龄与认知能力下降前粪便钙卫蛋白水平之间的关系。β 系数（多元回归）根据疾病阶段、性别和 BMI 进行控制
钙卫蛋白与疾病状态相关。粪便钙卫蛋白被认为升高至 43.2 μg/g 或 1.6 log(μg/g)，由灰色水平线表示并由 ELISA 标准曲线定义。P – 值（多元回归）对于协变量不受控制。
对年龄和AD Aβ+状态与钙卫蛋白水平的关联研究中，通过对钙卫蛋白水平的视觉检查发现，即使年龄因素不显著（P=0.40），部分认知正常Aβ-的参与者（n=10）的钙卫蛋白水平仍高于ELISA的高阈值。
在一项研究中，为了找出认知功能正常但脑内无淀粉样蛋白沉积（Aβ-）的参与者中，为什么有些人的钙卫蛋白水平较高，研究人员对参与者报告的健康状况、药物使用情况、饮食习惯以及其他可能会影响肠道微生物组成的生活方式进行了分析。
在分析的所有因素中，像炎症性肠病（IBD）、肠易激综合征（IBS）和益生菌使用等的比例在高钙卫蛋白组和低钙卫蛋白组之间没有显著差异。
唯一一个显著的差异是，高钙卫蛋白组中更多的人报告使用了质子泵抑制剂（PPI），这是一类用于减少胃酸分泌的药物。具体来说，有4名高钙卫蛋白水平的参与者报告使用了PPI，这表明PPI的使用可能与高钙卫蛋白水平之间存在某种关联。
2
肠道炎症如何影响大脑中淀粉样蛋白（Aβ）的积累
研究的目的是探讨肠道炎症如何影响大脑中淀粉样蛋白（Aβ）的积累，这种蛋白质积累与阿尔茨海默病 (AD) 有关。研究人员使用了一种名为PiB PET的神经影像技术来衡量大脑中的Aβ负荷，并且测量了粪便中的钙卫蛋白水平，作为肠道炎症的指标。
研究结果表明，在有AD且大脑中有Aβ积累的参与者（AD Aβ+）中，肠道炎症（通过钙卫蛋白水平体现）与大脑Aβ负荷正相关，即肠道炎症越严重，大脑中Aβ的积累越多。这种关系在考虑了年龄、性别、APOE基因风险评分和体重指数（BMI）等因素后仍然显著。然而，在认知功能正常且大脑中有Aβ积累的参与者（CU Aβ+）中，肠道炎症与大脑Aβ负荷之间没有发现显著的关联。
钙卫蛋白与 AD 痴呆相互作用对全局 PiB DVR 的影响
此外，研究还考察了年龄是否会干扰肠道炎症和大脑Aβ负荷之间的关系。结果显示，即使在没有考虑其他变量的情况下，肠道炎症与年龄之间的交互作用也不显著，这意味着肠道炎症与大脑中淀粉样蛋白的积累之间的关系具有病理特异性，而且这种关系不受年龄的影响。
简而言之，这项研究发现，在有阿尔茨海默病且大脑中有淀粉样蛋白积累的人群中，肠道炎症可能会加剧大脑中淀粉样蛋白的积累，但这种关系在认知正常的人群中并不明显，并且这种关系似乎与年龄无关。
这个更直白的解读就是，肠道炎症与大脑Aβ负荷之间存在一定的关联，这种关系具有“病理特异性”，意味着它特定于某种病理状态，可能是指阿尔茨海默病。此外，结果还表明，这种关系在统计学上不受年龄的影响。换句话说，不管年龄大小，肠道炎症与大脑中淀粉样蛋白积累之间的关联性似乎是一致的。
具体来说，“即使在没有考虑其他变量的情况下”这一点表明，研究者在分析数据时没有控制其他可能影响结果的因素，比如性别、遗传背景、生活方式等。即使在这种简化的分析中，年龄和肠道炎症之间的交互作用也没有达到统计学上的显著性，这意味着年龄不是这种关系的决定性因素。
这项研究的发现对于理解阿尔茨海默病的病理机制和潜在的治疗靶标可能具有重要意义，因为它提示肠道健康和大脑淀粉样蛋白积累之间可能存在直接的联系，而这种联系不会随着年龄的增长而改变。
3
脑脊液生物标志物和认知功能随钙卫蛋白水平变化
研究者发现肠道中的钙卫蛋白水平与阿尔茨海默病的一些关键生物标志物之间存在显著关联：具体来说，钙卫蛋白水平较高的个体，在脑脊液中Aβ42/Aβ40的比例较低，pTau181/Aβ42的比例较高，神经丝蛋白（NfL）的浓度也较高。这些生物标志物通常与阿尔茨海默病的病理特征、神经炎症和神经退化有关。
然而，当研究者在统计分析中考虑了多重比较的校正（即考虑了同时检验多个假设可能导致偶然发现显著性的问题）以及调整了参与者的年龄和疾病阶段（这些因素可能影响生物标志物的水平）之后，上述的显著关联消失了。
这表明最初观察到的关联可能不具备统计上的稳健性，或者说这些关联可能是由于其他未考虑的变量造成的，而不是钙卫蛋白直接影响这些生物标志物水平。简而言之，这项研究的结果表明，钙卫蛋白与阿尔茨海默病生物标志物之间的关系可能不像最初观察到的那样强烈或直接。
脑脊液生物标志物与粪便钙卫蛋白相关。 β 系数和 P 值（多元回归）是在不控制协变量的情况下估计的。
炎症性衰老是一种随着年龄增长而出现的持续性轻度炎症状态，它可能与肠道微生物组成的改变和肠壁屏障选择性的减弱有关。这些炎症可能会促进包括阿尔茨海默病在内的多种疾病的发展。为了更好地了解肠道炎症与年龄以及阿尔茨海默病标志物之间的关系，研究人员测量了认知功能正常但脑淀粉样蛋白水平不同（Aβ- 和 Aβ+）的个体以及阿尔茨海默病患者（AD Aβ+）的粪便中的钙卫蛋白水平。
研究发现，肠道炎症的程度与个体的年龄、是否患有阿尔茨海默病、患有阿尔茨海默病个体大脑皮层中的淀粉样蛋白沉积量，以及脑脊液中与阿尔茨海默病和神经退行性疾病相关的生物标志物的水平有关。这表明肠道炎症可能与年龄相关的疾病进程，特别是阿尔茨海默病的发展有关联。
本研究虽然发现肠道炎症可能加剧阿尔茨海默病的发展，但由于采用的是横断面分析，不能排除AD病理发展可能加剧肠道炎症的可能性。然而值得注意的是，即使在认知正常（CU）参与者中，也观察到肠道炎症与记忆功能之间存在关联。
以前的研究已经发现，在克罗恩病和肠易激综合征（IBS）等其他疾病中，认知功能障碍与肠道炎症相关。
本研究排除了这些疾病，因此钙卫蛋白水平普遍低于这些疾病患者。结合以往关于IBS和炎症性肠病（IBD）的研究，作者推测结果显示钙卫蛋白与记忆功能之间的关系，这表明减轻肠道炎症的干预措施可能对老年人的认知功能有益。
本研究发现，即使健康成年人，肠道炎症水平也可能升高。使用质子泵抑制剂（PPI）的参与者中有较大比例的高钙卫蛋白水平。PPI使用与微生物群α多样性降低、包括肠球菌属在内的菌群丰度增高以及包括双歧杆菌属在内的菌群丰度降低相关。
肠球菌属能在大鼠皮层神经元中产生神经纤维缠结表位，而双歧杆菌属在阿尔茨海默病患者与对照组中的丰度不同。双歧杆菌属产生的多种分子可能减轻AD的风险因素，包括可用于降低血压的血管紧张素I转换酶抑制肽，以及有助于维持肠道屏障的短链脂肪酸。除PPI使用外，没有发现与高钙卫蛋白水平相关的疾病趋势。
在健康参与者中识别出升高的钙卫蛋白，可能提供了确定其与后期疾病发展关联的机会，并可能揭示恢复肠道屏障功能的干预点。未来的纵向研究需要确定肠道高炎症是否预示着更大的病理变化和随后时间点加速的认知下降。
本文探讨了年龄、阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease，简称 AD）与钙卫蛋白（一种与炎症相关的蛋白）之间的关系。但是该研究也存在几个局限性：
参考文献：
Heston MB, Hanslik KL, Zarbock KR, Harding SJ, Davenport-Sis NJ, Kerby RL, Chin N, Sun Y, Hoeft A, Deming Y, Vogt NM, Betthauser TJ, Johnson SC, Asthana S, Kollmorgen G, Suridjan I, Wild N, Zetterberg H, Blennow K, Rey FE, Bendlin BB, Ulland TK. Gut inflammation associated with age and Alzheimer’s disease pathology: a human cohort study. Sci Rep. 2023 Nov 14;13(1):18924.