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腸道菌相能預測你的年齡!?

2019/01/14 編譯/李林璦

腸道菌相能預測你的年齡!?(圖片來源:網路)

腸道菌相能預測你的年齡!?(圖片來源:網路)

日前(11),全球前五大人工智慧公司英科智能(InSilico Medicine)的執行長Alex Zhavoronkov率領團隊發現,腸道中的微生物群是一種準確的生物時鐘,會隨著年齡有一定的改變,未來可能可以透過腸道菌相預測大多數人的年齡。

在腸道的數十億的細菌具有可調節消化功能到調節免疫系統功能的能力。但科學家對於腸道中的微生物組是否會隨著時間而變化所知甚少。

位於美國羅克維爾約翰霍普金斯大學新興科技中心的人工智慧公司英科智能團隊分析了來自全球1165名健康受試者,3600多個腸道細菌樣本,其中,約三分之一來自20至39歲的人,三分之一來自40至59歲的人,最後的三分之一來自60至90歲的人。

研究人員使用人工智慧來分析數據。首先,他們建構一個深度學習的演算法,大致模擬神經元在大腦中的工作模式,分析90%受試者提供的樣本中95種不同種類的細菌,其中39種是文獻中已發現與年齡有關的菌種,接著對照其實際年齡,便能預測剩餘10%的受試者之年齡,誤差約在4歲之內。

研究人員發現,隨著人們年齡的增長,某些微生物在腸道中會變得更加豐富,例如能產生丁酸影響腸道新陳代謝的Eubacterium hallii,而有些微生物則會減少,例如與潰瘍性大腸炎有關擬桿菌(Bacteroides vulgatus)。研究老化的哈佛大學生物學家Vadim Gladyshev表示,飲食、睡眠習慣和身體活動的變化都可能會導致細菌種類的變化。

Zhavoronkov表示,這種「微生物老化時鐘」可用於測試人體的腸道衰老速度的快慢,以及了解酒精、抗生素、益生菌或飲食等對壽命的影響,也能夠用於了解健康人與患有如阿茲海默氏症的人,其腸道微生物群的差異。

若這個假設成立,它將成為科學家們用於預測生物學年齡的其中ㄧ種生物標誌物,其將與端粒的長度及DNA的表達變化相結合,一同更準確的描繪出一個人真正的生理年齡和健康狀況。

還可以幫助研究人員測試某些藥物或其他治療方法是否對衰老過程產生任何影響,不需要等到人們真正的衰老就能預測實驗結果。

加州大學聖地亞哥微生物創新中心(University of California, San Diego’s Center for Microbiome Innovation)主任 Rob Knight表示,根據腸道微生物菌群來預測年齡的想法是非常合理的,對所有研究衰老的科學家來說都是十分有趣的議題。但是開發這種生物時鐘的挑戰之一是,世界各地人們的腸道細菌存在著巨大的差異,反覆確認與驗證是非常重要的,才能確定不同人群中是否有不同的衰老標誌。

英科智能的執行長Zhavoronkov表示,我們還不知道微生物群的變化是否會加速人們的衰老,或者微生物的變化是否只是衰老所產生的副作用,我們將持續以人工智慧探索微生物與生物老化時鐘的關聯性,以做為未來各種疾病的參考指標。

參考資料:The bacteria in your gut may reveal your true age

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