复旦大学研究发现肠道菌群不同是导致“同年龄不同颜值”关键原因

360影视 2025-02-08 04:00 2

摘要:一直以来,人们对于衰老速度的差异,往往归因于基因的不同,然而事情并非如此简单。实际上,一些外部因素,例如肠道微生物,可能在衰老过程中起着举足轻重的作用。

一直以来,人们对于衰老速度的差异,往往归因于基因的不同,然而事情并非如此简单。实际上,一些外部因素,例如肠道微生物,可能在衰老过程中起着举足轻重的作用。

随着年龄的增长,肠道内的微生物群会发生显著的变化。那些有助于维持健康的菌群数量和多样性会逐渐减少,这一变化并非无足轻重。

有研究已经表明,当年轻小鼠与年老小鼠的粪便微生物相互移植时,肠道共生菌似乎在加速衰老的过程中起到了关键作用。

这可能与微生物产生代谢产物变化密切相关,其中三甲胺 N-氧化物和苯乙酰谷氨酰胺(PAGln)等被认为会增加患与年龄相关疾病的风险,比如心血管疾病。

然而,关于这些微生物代谢产物究竟如何直接影响衰老过程,以及它们在细胞和分子层面上的具体作用机制,科学界此前尚处于探索之中。

要深入理解这一现象,我们首先需要了解人体衰老的本质。人体的衰老实质上是由于体内老化细胞的积累以及器官功能的衰退所导致的。

当 DNA 受到损伤时,会使得细胞周期依赖性激酶抑制物的表达增加,从而阻止细胞正常分裂。在细胞开始衰老的初期,持续的 DNA 损伤会激活 p53 蛋白,该蛋白进一步促进了 p21Cip1/Waf1蛋白的表达,进而干扰细胞周期蛋白与 CDK 复合体的功能,导致细胞周期停滞。

而在细胞衰老的后期阶段,p16INK4a蛋白的表达量会上升,通过抑制 Rb 蛋白的磷酸化,阻止细胞从 G1期进入 S 期,这便成为了细胞周期停止的主要机制之一。

在科学的不断探索中,我们对于衰老的理解正逐渐深入。

今年1月份,复旦大学的研究团队在《自然·衰老》上发表的一篇题为“Gut microbial-derived phenylacetylglutamine accelerates host cellular senescence”的论文,犹如一颗投入科学海洋的巨石,激起了层层波澜。

这项研究惊异地发现,除了众所周知的基因差异外,肠道菌群或许正是加速衰老的幕后黑手。而我们日常的生活方式,竟然能够塑造肠道里的细菌,进而反过来决定我们看起来是显嫩还是显老。

在这项具有开创性的研究中,研究人员从 22 岁至 104 岁的健康个体中采集了血液样本,利用先进的代谢组学技术,对肠道微生物衍生的代谢物进行了细致检测,尤其是苯乙酸(PAA)及其后续代谢物苯乙酰谷氨酰胺(PAGln)的浓度。

为了更深入地探讨这些代谢物对宿主细胞衰老的具体影响,研究人员精心策划并实施了一系列实验。在体外细胞实验部分,他们使用不同浓度的 PAGln 来处理细胞模型,密切观察其是否能够促进细胞衰老。而在动物实验中,则通过向小鼠体内注射 PAGln,严谨地评估其对小鼠衰老进程的影响。

此外,粪便菌群移植实验也是该研究的重要环节。研究人员将年轻和年老小鼠的肠道微生物相互移植,以此来深入探究肠道微生物在加速衰老过程中所扮演的角色。同时,借助单细胞测序技术的强大力量,研究人员成功识别出在 PAGln 刺激下发生衰老变化的特定细胞类型。

在机制研究方面,研究人员运用了一系列生物化学和分子生物学的方法,抽丝剥茧般地详细解析了 PAGln 具体促进细胞衰老的过程。他们发现,PAGln 会通过激活肾上腺素能受体(ADR)-AMPK 信号通路,促使线粒体分裂蛋白 DRP1 磷酸化,进而导致线粒体碎片化和功能障碍,最终引发 DNA 损伤和细胞衰老。

这一发现无论是在体外实验(如人脐静脉内皮细胞和肺成纤维细胞)还是体内实验(小鼠模型)中,都得到了有力的验证。具体表现为细胞增殖减少、衰老标志物表达上升、线粒体膜电位下降、活性氧积累以及 DNA 损伤增加,同时在小鼠的肾脏和肺组织中观察到衰老细胞数量增多、器官功能衰退和纤维化的现象。

该研究的重大意义在于首次详细地描述了肠道微生物代谢产物 PAGln 如何通过 ADR-AMPK-线粒体轴促进细胞衰老的具体分子机制,为我们理解衰老的代谢调控提供了全新的视角。这一发现有力地证明了肠道菌群能够通过其代谢产物直接参与宿主的衰老过程,为抗衰老研究开辟了新的方向。

从临床和健康管理的角度来看,PAGln 具有巨大的潜力,有望成为预测衰老进展的重要生物标记物。针对肠道菌群、肾上腺素受体信号传导或线粒体动力学的干预措施,可能为延缓衰老或改善衰老相关疾病带来新的希望。

此外,像卡维地洛(一种肾上腺素受体阻断剂)和 ABT263(Bel-2 抑制剂,senolytics 的一种)这样的现有药物,在动物模型中展现出的有效性,为开发延缓衰老或治疗衰老相关疾病的新型疗法提供了坚实的科学依据。

这项研究提醒着我们,肠道菌群与衰老之间的关系远比我们想象的更为复杂和密切。我们的生活方式,包括饮食、运动、睡眠等,都可能通过影响肠道菌群的组成和功能,进而在一定程度上影响我们的衰老速度。

因此,保持健康的生活方式,或许不仅有助于维持肠道菌群的平衡,还可能对延缓衰老产生积极的影响。未来,随着对肠道菌群与衰老关系的进一步研究,我们有望开发出更加有效的抗衰老策略和治疗方法,为人类的健康和长寿带来新的突破。

虽然目前我们在抗衰老的道路上迈出了重要的一步,但仍有许多问题有待深入研究。例如,如何精准地调节肠道菌群以达到最佳的抗衰老效果?不同个体之间肠道菌群的差异对衰老的影响程度如何?以及在实际应用中,如何将这些研究成果转化为可行的临床治疗手段等。这些问题的解决需要跨学科的合作以及更多科研人员的共同努力。

但无论如何,这项研究为我们打开了一扇新的大门,让我们对衰老的奥秘有了更深的认识,也让我们对未来的抗衰老研究充满了期待。或许在不久的将来,我们能够更好地掌控衰老的进程,让人们在岁月的流逝中保持更加健康和年轻的状态。

总之,复旦大学的这项研究不仅为抗衰老领域提供了新的理论依据和研究方向,也让我们更加意识到肠道菌群对于人体健康的重要性。

它提醒我们要关注生活方式对肠道菌群的影响,以积极的态度去面对衰老,并为实现健康老龄化的目标而不断努力。

在科学的持续探索下,我们有理由相信,关于衰老和肠道菌群的更多奥秘将会被逐渐揭示,为人类的健康和福祉带来更大的贡献。

来源:口腔童医生

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