腸道微菌環境示意圖。
新研究使用光基因遺傳學的方法，通過基因改造，結合使用特定的光線照射腸道內微菌，實現了改善宿主的健康狀況、延長壽命的效果。
近期一份發表在《電子生命》（eLife）期刊上的研究，使用光照控制秀麗隱杆線蟲腸道內細菌的分泌和代謝循環，了解這對宿主——秀麗隱杆線蟲的影響。
研究作者之一貝勒醫學院（Baylor College of Medicine）分子和人類遺傳學教授王萌（Meng Wang，譯音）說：「我們使用光遺傳學，結合光線和基因工程光敏蛋白，有目地的控制活體細胞和生物體內分子的代謝。」
研究組利用基因技術，把大腸桿菌（E. coli）進行改造，使它對不同光線產生不同的反應：在綠光下促進可拉酸（colanic acid）的分泌，在紅光下停止分泌可拉酸。之後將它們放入秀麗隱杆線蟲的腸道內，秀麗隱杆線蟲的身體是透明的，利用不同顏色的光線照射，查看效果。
科學家知道，壓力可引起生物體線粒體斷裂受損，而近年來科學家越來越明確線粒體在生物體的衰老過程中扮演的重要角色。一些研究發現，保護線粒體免受損即可延長壽命。
王萌說：「攜帶基因改造後的大腸桿菌、並接受綠光照射的秀麗隱杆線蟲，壽命較長。光線越強，壽命越長。光遺傳學提供了一個直接的方式，控制腸道細菌的代謝，並改善了宿主的健康。」
研究人員表示，這種方法也適用於其它微菌，並建議未來使用這種新方法，通過精確控制生物體腸道內細菌的代謝機制，在副作用最小的情況下發揮對健康的益處。
「這項研究顯示，我們可以改造微菌分泌更多可拉酸，對抗衰老相關的健康問題。」合作研究者賴斯大學（Rice University）生物工程學教授塔博（Jeffrey Tabor）說，「研究人員還可以使用這種光遺傳學方法來探察各種由微生物代謝推動的宿主的生理變化，並影響健康和疾病的其它機制。」◇
