老年人肠道菌群的特征和对健康的影响及干预策略2025

老年人肠道菌群的特征和对健康的影响及干预策略2025肠道菌群在健康衰老中的作用日益受到关注。肠道菌群作为人体重要的“第二基因组”，通过代谢、免疫和神经内分泌途径与宿主健康密切相关。老年人肠道菌群的结构和功能随年龄增长发生显著改变，并与多种老年性疾病密切相关。文章阐述老年人肠道菌群的特征（多样性降低、核心菌群改变）、其对健康的影响（代谢紊乱、神经退行性疾病、免疫衰老），以及通过饮食干预、益生菌补充、粪菌移植等策略调控菌群以改善老年健康的潜在机制与应用前景，旨在为延缓衰老和防治老年疾病提供依据。随着全球人口老龄化的加速，老年健康问题已成为公共卫生领域的重要挑战。在众多影响老年健康的因素中，肠道菌群作为人体最庞大、最复杂的微生态系统，其结构与功能的动态变化与宿主的生理状态、免疫调节及代谢平衡密切相关。目前，尽管对肠道菌群的研究已取得显著进展，但针对老年人群的菌群变化规律及其对健康影响的系统性总结仍不足。本文旨在阐述老年人肠道菌群的特征性变化、对健康的影响，以及如何通过营养干预、益生菌/益生元补充及生活方式调整等策略调控肠道菌群以改善老年健康的潜在途径，为该领域的未来研究提供理论依据和方向。一、老年人肠道菌群的特征菌群多样性随年龄呈现动态变化：人体消化道内栖息着大量的微生物。肠道微生物的总估计数量在10

13~10

14之间［1］。细菌数量超过肠道微生物的所有其他领域，在肠道微生物群中发现的物种总数估计约为500~1000种［2］。构成肠道微生物群90%以上的细菌门是拟杆菌门和厚壁菌门［3］。肠道菌群的基本功能包括：①代谢功能：短链脂肪酸（short-chainfattyacids，SCFAs）合成、维生素合成、胆汁酸代谢［4］；②免疫调节：调节T细胞分化、维持肠道屏障完整性［5］；③脑-肠轴作用：通过迷走神经和神经递质，影响中枢神经系统［6］。肠道菌群随年龄增长呈现显著的动态演变，从婴儿期至老年期经历显著变化。婴幼儿期以双歧杆菌为主，成年后逐渐形成以拟杆菌门和厚壁菌门为核心的稳定结构［7］。然而，研究表明，老年人肠道菌群多样性普遍降低，表现为厚壁菌门和放线菌门比例减少，变形菌门丰度增加，后者包含多种潜在致病菌［8］，且个体间差异显著。值得注意的是，百岁老人的肠道菌群呈现“特殊平衡”：尽管多样性较高且包含潜在致病菌（如肠杆菌科），但仍能维持健康状态，可能与短双歧杆菌等有益菌的富集有关［9］。长寿老人的菌群出现“年轻化”现象，对百岁老人的研究发现，其肠道菌群呈现独特优势：①拟杆菌属主导：与年轻人肠型相似，百岁老人的双歧杆菌丰度较普通老年人高10~100倍［10］；②多样性悖论：尽管存在潜在致病菌，但通过拟杆菌-大肠杆菌/志贺菌复合肠型的形成，维持了菌群平衡和代谢稳态［11］；③抗炎特征显著：SCFAs产量升高，白细胞介素（IL）-10/IL-12比值被优化，进而抑制系统性炎症［12］。这一现象被称为“菌群年轻化”，并成为健康衰老的生物标志物。2.核心菌群衰退：从不同国家收集的粪便样品里包含不同的微生物宏基因组簇，称为肠型［13］

。这些肠型以类杆菌科、普雷沃氏菌科和瘤胃球菌科的属数最多为特征，前两者属于拟杆菌门，后两者属于厚壁菌门。肠型与宿主特征如体重指数、性别和年龄无关。一项关于系统发育的研究发现了4个不同年龄组［年轻（22~48岁），老年（65~75岁），百岁老人（99~104岁）和超级百岁老人（105~109岁）］共有的核心微生物群，这个核心微生物群包括拟杆菌科、瘤胃菌科和毛螺菌科家族，其中后两个属于厚壁菌门［9］。

Nature子刊

NatureMetabolism发表的一项研究分析了9000多人的肠道微生物组、表型和临床数据，年龄在18~101岁。结果发现从中年阶段（40~50岁）起，年龄越大，肠道微生物组越独特。这主要是由于年轻时大多数人的肠道微生物组中占据主流的细菌种类是类似的，如拟杆菌属（Bacteroides）等，而这些细菌的丰度会在中年后稳步下降。在80岁以上的健康老年人中，微生物组的组成变得因人而异，但健康状态较差的老年人则缺少类似的变化。健康老龄化的微生物组模式的特征是在大多数人中发现的核心菌群被消耗，主要是拟杆菌［14］。研究发现，老年人肠道中产SCFAs的菌属（如Faecalibacterium、Roseburia）丰度减少，而条件致病菌（如大肠杆菌、脱硫弧菌科）丰度增加［9］。SCFAs（如丁酸）的减少削弱了老年人的肠屏障功能，从而加剧炎性反应，而致病菌的增殖则可能释放脂多糖（lipopolysaccharide，LPS），引发慢性炎症［15］。3.代谢特征的改变：肠道菌群代谢物谱是指对肠道微生物群落产生的全部小分子代谢产物进行系统性鉴定和定量分析后所得到的综合性化学图谱。肠道菌群代谢物谱伴随衰老发生显著变化，研究发现苯丙氨酸代谢途径的终产物苯乙酰谷氨酰胺（phenylacetylglutamine，PAGln）在老年人群中显著增加，其通过激活肾上腺素受体-AMPK信号通路，诱导线粒体功能障碍和DNA损伤，加速细胞衰老［16］。与年轻人相比，老年人中涉及碳水化合物代谢、氨基酸合成及胆汁酸转化的基因通路活性下降，而LPS生物合成通路增强，提示促炎状态加剧［17］。二、肠道菌群失调对老年人健康的负面影响1.代谢性疾病：肠道菌群失调与肥胖、胰岛素抵抗、2型糖尿病及肌少症密切相关［18,19］。Ridaura等［20］将肥胖双胞胎的粪便移植到无菌小鼠体内，发现小鼠的体成分测量值随人类供体的成分特征而变化。肥胖双胞胎小鼠和瘦双胞胎小鼠体成分的差异与宏转录组图谱的差异有关。这些结果表明了微生物群在肥胖中的因果作用以及肠道微生物群作为治疗靶点的潜在用途。肠道菌群失调导致SCFAs减少，影响肠促胰素分泌及肝脏糖异生调控，同时LPS诱导慢性炎症，从而导致胰岛素抵抗，糖尿病的发生［22］；脱硫弧菌科（Desulfovibrionaceae）过度增殖促进次级胆汁酸生成，激活FXR受体诱导肝脏脂肪沉积［23］；厚壁菌门/拟杆菌门比值失衡通过促进膳食能量提取，加剧脂质蓄积［24］。2型糖尿病患者中普氏菌属丰度降低，大肠杆菌丰度增多［25,26］。有研究发现衰老小鼠（80~100周龄）粪便移植给年轻小鼠（10周龄），伴随肠道菌群微环境发生变化的同时，会导致年轻小鼠肌卫星细胞数量和肌肉拉伸力降低以及骨骼肌再生能力减弱。这些变化可能与衰老小鼠肠道菌群的组成、结构以及肠道细菌来源的次生代谢物存在密切关系［27］。移植老年小鼠的菌群还可导致年轻小鼠的肌肉质量下降［28］。菌群失衡导致产SCFAs菌群减少，进而影响线粒体功能，抑制肌肉蛋白合成［29］。丁酸盐可通过增强肠道屏障功能和FFA2介导的PI3K/Akt/mTOR信号改善糖尿病肾病患者骨骼肌萎缩程度［30］。2.神经退行性疾病：肠道菌群通过“肠-脑轴”影响中枢神经系统［6］。菌群失调导致SCFAs减少，削弱抗炎作用，同时致病菌代谢物（如PAGln）通过血脑屏障，激活小胶质细胞，诱发神经炎症和β淀粉样蛋白沉积，促进阿尔茨海默病的发生［31,32］。PAGln等菌群代谢物通过血脑屏障，激活肾上腺素受体-AMPK通路，诱导线粒体功能障碍及神经元衰老［16］；菌群失调导致LPS刺激小胶质细胞Toll样受体（TLR4），促进β淀粉样蛋白沉积［33］。菌群失调通过TLR4/NF-κB通路促进α-突触核蛋白沉积，进而导致帕金森病的发生［34］，健康小鼠和帕金森患者的肠道菌群存在显著差异，Braak假说提示α-突触核蛋白可能经迷走神经从肠道扩散至脑［35］。还有研究显示，丁酸可以增强老年小鼠的记忆功能［36］。3.免疫衰老与感染风险：老年人肠道菌群中双歧杆菌丰度的减少削弱了免疫调节功能，而变形菌门的增加导致免疫系统过度激活，引发慢性炎症［37］。这种“免疫衰老”状态使老年人更易感染，且抗菌药物相关性腹泻风险升高［38］。紧密连接蛋白（如occludin）表达下调导致肠道通透性增加，黏膜屏障受损，内毒素易位引发慢性炎症［39］；SCFAs缺乏抑制调节性T细胞（Treg）分化，导致Th17细胞过度活化，进而促进自身免疫反应［40］；双歧杆菌丰度减少削弱了自然杀伤（NK）细胞的活性，增加感染及肿瘤风险［41］。三、老年人肠道菌群干预策略1.饮食和生活方式干预：富含膳食纤维（如全谷物、菌藻类）的饮食可促进有益菌增殖，抑制致病菌生长［42］。例如，洋葱、大蒜中的益生元能特异性刺激双歧杆菌和乳酸菌［43,44］。高脂饮食可破坏菌群平衡，增加炎症风险，而加工食品中的高盐和高添加剂进一步损害肠道稳态［45］。高脂饮食导致双歧杆菌减少，革兰阴性菌增加，促进胆汁酸代谢异常菌增殖，其释放的LPS通过激活TLR4通路，促进脂肪堆积和慢性炎症［46］。地中海饮食（以高纤维、多酚、橄榄油、深海鱼、坚果为主的饮食）可增加双歧杆菌丰度，增加产丁酸菌丰度，改善胰岛素敏感性［47］。每日8h进食窗口期可恢复菌群昼夜节律，减少变形菌门增殖［48,49］。每日30min中等强度运动可增加Akkermansiamuciniphila丰度，改善糖代谢［50,51,52］。一种减压措施——冥想可通过迷走神经调控降低皮质醇水平，抑制肠杆菌科过度生长［53］。每天保证7~8h睡眠可维持菌群α多样性［54,55］。2.益生菌与合生制剂：补充特定益生菌（如乳酸杆菌、双歧杆菌）可恢复菌群平衡，增强肠屏障功能。例如，短双歧杆菌的补充能显著降低老年人群的炎症标志物水平［56,57］。合生制剂（益生菌+益生元）在改善便秘和认知功能方面效果更优［58］。3.粪便微生物移植（FMT）：FMT通过移植健康供体的肠道菌群，重建老年患者的菌群结构。临床研究表明FMT可有效缓解抗菌药物相关性腹泻，Wang等［59］发现，FMT后抗菌药物相关腹泻患者的炎症标志物IL-8和C反应蛋白（CRP）显著降低，粪便中类杆菌和粪杆菌的丰度增加，而土志贺菌和韦荣球菌的丰度减少。FMT在帕金森病中可改善运动症状和胃肠道症状［60,61］，但其长期安全性和标准化方案仍需探索。4.避免滥用抗菌药物：长期使用抗菌药物导致菌群多样性不可逆损伤，需严格遵循用药指征［62］。未来需基于宏基因组测序指导用药，减少广谱抗菌药物对共生菌的破坏；建立抗菌药物耐药基因监测网络，规范医疗及农业抗菌药物使用。四、肠道菌群干预策略的挑战与未来方向尽管肠道菌群干预在老年健康管理中展现出潜力