Старение усиливает иммуногенную сигнатую микробиоты кишечника, связанную с усиленным воспалением

Старение связано с низкосортным воспалением, которое увеличивает риск инфекции и заболеваний, однако основные механизмы остаются неясными. Состав микробиоты кишечника меняется с возрастом, в нем есть микробы с различными иммуногенными способностями. Мы предположили, что микробиота кишечника действует как активный драйвер низкого уровня воспаления во время старения. Модели микробиома у пожилых мышей сильно связаны с признаками разрушения бактериального барьера и иммунной инфильтрации, включая заметное увеличение уровня циркулирующего липополисахаридного (LPS)-связывающего белка (LBP) и кальпротектина толстой кишки.

Анализы иммуногенности Ex vivo показали, что как содержание толстой кишки, так и слизистая оболочка пожилых мышей обладают повышенной способностью активировать толл-подобный рецептор 4 (TLR4), в то время как сигнализация TLR5 не изменилась. Мы обнаружили закономерности повышенной врожденной воспалительной сигнализации (колонический Il6, Tnf и Tlr4) и эндотоксемии (циркулирующий LBP) у молодых мышей без микробов после 4 недель колонизации с кишечным содержимым у пожилых мышей по сравнению с молодыми аналогами, тем самым обеспечивая прямую связь между вызванными старением сдвигами в иммуногенности микробиоты и воспалением хозяина.


Кроме того, мы обнаружили, что микробиота кишечника пожилых мышей проявляла уникальные реакции на проблему антибиотиков широкого спектра действия (Abx), с устойчивым повышением Escherichia (Proteobacteria) и измененной иммуногенности TLR5 через 7 дней после прекращения Abx. Вместе эти данные указывают на то, что старость приводит к микробиоте кишечника, которая дифференциально действует на сигнальные пути TLR врожденной иммунной системы. Мы обнаружили, что эти возрастные иммуногенные сигнатуры микробиоты менее устойчивы к вызову и сильно связаны с воспалительным статусом хозяина. Таким образом, иммуногенные сигнатуры микробиоты кишечника следует рассматривать как критические факторы в посредничестве хронических воспалительных заболеваний, непропорционально влияющих на пожилые группы населения.