盡管全球老年人口的迅速增加，影響衰老的生物學(xué)因素仍然是難以捉摸的。到目前為止，研究人員一直把重點放在確定有助于健康老齡化的遺傳因素，在很大程度上忽視了我們腸道微生物群的作用。最近，來自四川農(nóng)業(yè)大學(xué)和美國阿肯色州大學(xué)的研究人員，在《Current Biology》上發(fā)表的一項新研究，揭示了微生物組在幫助我們生存、延遲或完全擺脫慢性病中所起的作用。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物遺傳育種研究所的李英研究員和阿肯色州大學(xué)的Jiangchao Zhao博士是本文共同通訊作者。

李英研究員1998年畢業(yè)于云南大學(xué)，2005年畢業(yè)于中科院昆明動物研究所，師從張亞平院士，獲博士學(xué)位，2005年至2011年作為助理研究員、副研究員在中科院昆明動物研究所工作。2009年至2012年在美國密西根大學(xué)從事訪問學(xué)者/博士后研究，2012年進(jìn)入四川農(nóng)業(yè)大學(xué)。一直從事基因和基因家族的分子進(jìn)化研究，目前主要研究領(lǐng)域為動物腸道菌群與其宿主的生長發(fā)育、系統(tǒng)發(fā)育以及環(huán)境適應(yīng)性的關(guān)系研究，曾以第一作者或通訊作者在Nature Genetics，Current Biology，Scientific Reports，Journal of Molecular Endocrinology， Plos One， Gene等期刊上發(fā)表論文。迄今為止以第一作者或通訊作者發(fā)表SCI論文18篇。

Jiangchao Zhao博士早年畢業(yè)于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，博士畢業(yè)于美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校，曾在密西根大學(xué)從事博士后研究。其帶領(lǐng)的實驗室主要關(guān)注人類和動物微生物組在健康和不同疾病中的作用。使用跨學(xué)科的方法——例如多組學(xué)（如宏基因組學(xué)、代謝組學(xué)、環(huán)境轉(zhuǎn)錄組學(xué)）、生物信息學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、大數(shù)據(jù)和混合培養(yǎng)物，來表征和設(shè)計腸胃道微生物組；確定和應(yīng)用益生元和益生菌來改善人類和動物健康，并降低抗生素的使用；研究人類和動物微生物組的生態(tài)學(xué)和進(jìn)化；確定人類和動物呼吸道疾病中的微生物組生物標(biāo)記物。

腸道微生物組在許多生理過程中起著重要的作用，包括我們免疫系統(tǒng)的發(fā)育。這項研究的資深作者李英（Ying Li）和Jiangchao Zhao，將這個觀念進(jìn)行了擴(kuò)展，他們推測，我們的腸道菌群可能有助于健康老齡化。

研究人員對來自中國四川省都江堰和雅安的一個長壽人群中的168個人進(jìn)行了調(diào)查研究，來探討這個問題。Zhao說：“這些人口是非常令人驚訝的！他們已經(jīng)有90歲或者更年長，但卻是非常健康的。他們?nèi)匀环浅；钴S，非常獨立，走路、吃飯和玩耍都不需要太多的幫助。”

該研究小組首先收集了來自偏遠(yuǎn)地區(qū)人口的糞便樣本，這不是一件容易的事，因為大多數(shù)的人住在農(nóng)村的地方，有的在很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)的地方。

這項研究的新穎之處在于，研究人員使用機(jī)器學(xué)習(xí)來解釋這個隊列的細(xì)菌測序數(shù)據(jù)。微生物組數(shù)據(jù)可能是凌亂，因為它們不符合經(jīng)典統(tǒng)計模型的假設(shè)，如樣本的獨立性和變量之間有限的互動。

Zhao博士說：“Random Forest最適合于這個數(shù)據(jù)集，因為這種方法不需要所有這些假設(shè)。”相反，統(tǒng)計方法依賴于數(shù)據(jù)集子集的隨機(jī)選擇，決定應(yīng)用哪些隨機(jī)預(yù)測因子。用不同的排列運(yùn)行模型數(shù)千次，可使得研究人員挑選出來確定了的細(xì)菌種類，并找到健康老齡化的實際預(yù)測因子。在這種情況下，李英和Zhao的研究小組，通過將其模型應(yīng)用到最近研究的一個意大利百歲老人河超級百歲老人隊列，進(jìn)一步驗證了他們的模型。

盡管存在與飲食相關(guān)的偏差，腸道微生物群的兩個特點已成為兩個隊列健康老齡化的指標(biāo)：腸道微生物群落多樣性和有益細(xì)菌數(shù)的增加，如梭狀芽孢桿菌、Ruminococcaceae、Akkermansia和christensenellaceae。

李英和zhao的團(tuán)隊現(xiàn)在正在研究，這些微生物因子如何促進(jìn)健康老齡化。換句話說，哪些是原因以及有什么影響？李英說：“我們已經(jīng)開始著手解決這一問題。我們將來自于長壽者的糞便樣品移植到果蠅和其他動物模型中，以測試來自這些人的腸道菌群是否可以延長這些模型生物體的壽命。”從長遠(yuǎn)來看，他們的研究團(tuán)隊希望開發(fā)益生元或益生菌，旨在調(diào)節(jié)人體腸道微生物，以促進(jìn)健康老齡化。