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人挤人竟会折寿!最新ADV SCI研究:高密度拥挤会显著增加压力以及应激激素水平,导致端粒缩短,出现过早衰老特征

生物谷 生物谷
2024-09-10

天下熙熙,皆为利来;天下攘攘,皆为利往。两句话道出了现代城市人生活的典型特征——人多且挤!


想必每个生活在城里的打工人在出门时都会因为“人多且挤”而烦恼。上下班、周六日、放假期间的片刻安逸都被拥挤的人群和逼仄的空间染的怒从心头起!想逃离去往空气清新、环境优美的郊区、乡村放松下,却堵在半路上......


图片来源自:摄图网


当你产生上述感觉时,请小心了!是你的身体在报警了!!


有人常说,上班催人老,现代研究表明可能在拥挤的城市里上班才是催人老的元凶!


衰老作为一个渐进和动态的退行性过程受到诸多因素影响,其中压力和炎症被认为是衰老的主要影响因素。有研究表明高密度的拥挤生活是动物重要的社会压力因素,可能会加速衰老过程。然而,其中的具体机制在哺乳动物中尚未完全阐明!


图1: 文章标题


为了回答上述问题,中国科学院动物研究所张知彬研究员团队在国际知名期刊Advanced Science在线发表了题为“Gut Microbiota is Associated with Aging-Related Processes of a Small Mammal Species under High-Density Crowding Stress”的研究性文章。该研究发现过度拥挤的居住密度导致田鼠皮质酮升高,端粒缩短,加速了衰老过程,而在这个过程中,肠道微生物发挥着关键调节作用!


图2: 实验分组


实验设计


布氏田鼠是我国内蒙古草原上一种典型群居食草动物,每个田鼠群体由2-7只组成,共同生活在一个洞穴中,因此可以作为十分合适的研究群居生物学的模型。研究人员将田鼠随机分为三组:低密度组每笼2只,中密度组每笼4只,高密度组每笼6只。根据研究人员之前的研究结果,上述密度分布会使得布氏田鼠产生明显的社会压力梯度。


图3: 密度对田鼠寿命的影响


居住密度对田鼠寿命的影响


首先,研究人员分析了居住密度对田鼠寿命的影响。经过持续 630 天的饲养后研究人员发现与低密度组(LG)和中密度组(MG)的雄性田鼠相比,高密度组(HG)的雄性田鼠的存活率显著降低,在雌性田鼠中也得到了一致的结果。但是,有趣的是,研究人员对比后发现雌性田鼠在高密度下的存活率显著高于雄性田鼠,这一结果可能表明女性在现代生活中的抗压能力显著高于男性,也从另外一个角度解释了为什么女性平均寿命长于男性!


图4:压力和衰老相关指标


进一步地,研究人员又对田鼠压力和生理衰老相关指标进行了检测,结果表明居住密度显著改变了田鼠血清中皮质类固醇激素和肿瘤坏死因子a(TNF-a)含量,以及不同组织中磷酸化P53蛋白、P21蛋白、紧密连接蛋白1等分子水平。


此外,高居住密度还显著降低了脑和肝中的端粒长度。这些均表明了居住密度对于田鼠寿命的影响。最后,研究人员使用Y迷宫测试了田鼠的认知功能,结果表明居住密度对于小鼠认知没有影响。


图5:居住面积对于肠道菌群的影响


居住密度对肠道微生物组多样性和功能基因的影响


俗话说得好,当机制不明时通常可以研究一下肠道菌群。为了给上述现象一个合理的解释,研究人员从肠道菌群入手探究了居住密度对寿命的影响机制。研究人员对三个密度组的雄性田鼠中收集的 33 个粪便样本进行了宏基因组检测。结果共鉴定出6111种细菌,且三个组中肠道菌群组成差异显著。


图6:粪便菌群移植对于小鼠衰老的影响


为了进一步验证上述结果,研究人员使用粪便菌群移植(FMT)检测了不同菌群对压力和生理衰老相关指标的影响。结果表明:FMT显著改变了田鼠的各项衰老和压力应激指标,同时Y迷宫测试表明经过移植菌群后的高密度组田鼠具有更高的记忆和认知能力。


这意味着虽然居住密度高虽然不会让人变笨,但是降低密度会让人更聪明!


图7:干预措施对压力和生理衰老相关指标的影响


最后,研究人员又使用通过降低密度和使用丁酸刺激两种干预手段来评估了其对于田鼠衰老的影响。结果表明两种方法不仅可以缓解田鼠衰老,还可以提高田鼠的记忆和认知能力。


总的来说,这项研究通过田鼠这种群居动物,让我们看到了身为打工人的无奈!白天挤上挤下,晚上蜗居寸土,结果还要面临激素改变,端粒变短,寿命减少的可悲!


然而,作为一项科学研究 ,我们也应该看到:服用益生菌或者采用适当的放松方法减轻压力可能是缓解因为城市生活而导致衰老的有效方法!


参考文献:

Xu X, Li G, Zhang D, et al. Gut Microbiota is Associated with Aging‐Related Processes of a Small Mammal Species under High‐Density Crowding Stress[J]. Advanced Science, 2023, 10(14): 2205346.


撰文 | 安小猪

编辑 | lcc

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