记忆和学习能力在衰老过程中下降，最新Nature论文显示，关键或在肠道菌群

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来源：生物世界 2026-03-14 13:53
$ M* Q2 q) y8 m' i2 ?" Q该研究表明，肠道细菌会影响衰老过程中的认知能力，随着小鼠年龄的增长，其肠道微生物组的变化（古氏副拟杆菌的过度增殖）会通过改变肠道-大脑间通讯而导致认知能力下降。
- J) x$ K, D5 @/ k" n随着年龄的增长，我们大脑的记忆功能以及学习能力会逐渐衰退，但其表现形式和严重程度在个体间差异巨大，这意味着并非所有人都会以相同的方式和速度经历认知水平的下降。
" `3 g, T9 b; m% ]当前，该领域的研究焦点不再仅仅局限于大脑本身，而是转向了脑外因素，特别是胃肠道信号，肠道被称为“第二大脑”，它通过神经、免疫和代谢通路与大脑进行密切沟通（即所谓的“肠-脑轴”）。针对这些脑外因素进行外周干预（例如通过饮食、益生菌、药物）被认为是改善年龄相关认知能力下降的非常有吸引力的新策略。然而，其具体机制在很大程度上仍不清楚——我们已初步认识到“胃肠道信号会影响大脑衰老”，但具体是哪些信号、通过什么通路、以及如何影响具体的认知能力，仍有待深入探索。& q, c$ K( |4 n* v8 ~
2026 年 3 月 11 日，Arc 研究所、斯坦福大学和宾夕法尼亚大学的研究人员合作，在 Nature 期刊发表了题为：Intestinal interoceptive dysfunction drives age-associated cognitive decline 的研究论文。2 P+ Z5 l- i, P" K' \+ ]: q
该研究表明，肠道细菌会影响衰老过程中的认知能力，随着小鼠年龄的增长，其肠道微生物组的变化（古氏副拟杆菌的过度增殖）会通过改变肠道-大脑间通讯而导致认知能力下降。该研究还显示，这一肠道-大脑回路在人类身上很可能也保守存在，这为人类的记忆力和学习能力会随着年龄的增长而自然下降提供了新的解释，也为逆转衰老相关大脑认知能力下降带来了潜在新疗法。/ K& w$ D/ A7 u' E

4 T0 m" q2 r9 \5 W, H% H; L# ?% `在这项最新研究中，为了探究肠道微生物如何影响衰老，研究团队将两个月大的年轻小鼠与 18 个月大的老年小鼠共同饲养，这就好比让一个十几岁的年轻人和一个五十多岁的中老年人一起生活。* y7 {2 R5 b8 e7 `' q, F
在同一个笼子里共同生活一个月后，研究团队惊讶地发现，年轻小鼠记忆测试中的表现开始与老年小鼠相似。在记忆测试中，小鼠通常会记住之前见过的物体，因此会花更多时间探索新物体，但这些与老年小鼠共同生活过的年轻小鼠却花在熟悉物体和新物体上的时间相等，这与老年小鼠的表现相似，表明年轻小鼠丧失了短期记忆能力。
' `% r$ [6 Z9 x, R" y4 X3 Q# x+ `8 I研究团队进一步发现，共同生活导致年轻小鼠的肠道微生物群变得与老年小鼠相似，因为小鼠之间很容易通过粪便接触相互传播肠道微生物。因此，研究团队推测，老年小鼠肠道中的一种或多种细菌可能是导致认知能力下降的原因。
! d6 n  N( d" U; z% q2 ?研究团队进一步将来自老年小鼠的各种肠道细菌移植给年轻小鼠，结果显示，其中一种肠道细菌——古氏副拟杆菌（Parabacteroides goldsteinii）尤为突出，将该细菌移植到年轻小鼠体内时，它们对之前见过的物体的记忆能力变差了。此外，给老年小鼠使用抗生素清除其肠道细菌或使用噬菌体疗法清除古氏副拟杆菌，都能改善它们在相同任务中的表现，达到与年轻健康小鼠相当的水平。
! M4 ^" |6 ?: b1 g那么，远在肠道中的细菌是如何“远程遥控”大脑记忆中枢的呢？研究团队进一步绘制了一个清晰的调控机制——衰老过程中，肠道-大脑间通讯被抑制，这直接导致了海马体（记忆形成的关键脑区）功能下降，从而引发记忆编码能力的丧失。具体步骤如下——7 r0 P$ I  C! |; l! [
第一步：古氏副拟杆菌（Parabacteroides goldsteinii）等细菌在衰老过程中过度增殖，产生大量中链脂肪酸，例如 3-羟基辛酸；" p4 z! L% O( k0 b
第二步：这些中链脂肪酸是免疫受体 GPR84 的强力激动剂，它们激活 GPR84 后，会驱动外周免疫细胞发生炎症反应；: n6 ^9 q0 ?# d' a
第三步：这些炎症环境会损害一类特殊的迷走神经感觉神经元，从而破坏肠道-大脑间通讯。
% Z3 ^# p. o. K8 L7 V' L+ `第四步：当迷走神经信号转导受阻，大脑接收来自身体内部的信号变弱，这被称为“内感受功能障碍”，最终，大脑中负责记忆形成的关键脑区海马体的神经元激活水平下降，导致新的记忆无法有效编码和储存。
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% E) a: y9 ?* z% B" F5 j在上述发现的基础上，研究团队进一步开发了能够增强老年小鼠记忆力的干预措施，例如使用噬菌体靶向清除副拟杆菌属细菌、抑制 GPR84，以及恢复迷走神经活动。& x( ?) }% U, W! U' n
总的来说，这些发现表明，内感受功能障碍在大脑衰老中发挥着关键作用，并表明了使用模拟内感受的药物刺激肠道-大脑通讯，可能有助于对抗年龄相关认知能力下降。
$ k8 E) v8 U9 p: E) g, S" U6 B3 @论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10191-6$ H7 Y/ {& _9 g- y5 ?
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