多个研究探讨了“肠道菌群—靶器官轴”的机制，证实肠道菌群在宿主的健康及疾病状态中扮演着重要角色。传统的“16s/宏基因组+代谢组”检测方法是这一领域的经典手段。随着单细胞转录组（scRNA-seq）和空间组学的快速发展，我们发现宿主组织的异常往往伴随细胞群的表达异常，因此，使用组织层面的分析揭示细胞内部差异已成为理解个体疾病异质性的常规手段。在“肠-靶轴”研究中，整合单细胞转录组和空间组学，能够深入阐明肠道菌群代谢产物如何诱导组织细胞异常表达，进而导致组织病变，并丰富“肠-靶轴”研究的内涵。

今天我们要分享一项由复旦大学团队发表在《Nature Aging》上的研究，标题为“肠道微生物产生的苯乙酰谷氨酰胺加速宿主细胞衰老”。该研究结合宏基因组、代谢组、单细胞转录组、全转录组和蛋白磷酸化数据，直接揭示了肠道菌群分泌的代谢产物如何启动细胞衰老程序，并诱导小鼠的肾脏和肺部组织出现衰老现象。使用外源衰老抑制剂则能够有效逆转衰老进程。

具体来说，研究涉及132名年龄在22至104岁之间的健康个体，通过血浆靶向代谢组检测和粪便宏基因组检测，探讨了各种生理浓度的苯乙酰谷氨酰胺(PAGln)对于老年人群细胞衰老的影响。此外，实验结果显示，PAGln不仅能在体内外引发细胞衰老反应，还与特定肠道微生物群的特征有关。

研究结果概述

在研究中，我们发现以下关键结果：

1. PAGln与年龄相关性

我们在样本中检测到166种代谢物，显示出明显的年龄阶段特异性。富集分析显示，随着年龄增长，PAGln及其前体代谢物的浓度显著上升。

2. PAA与肠道微生物群的关系

研究表明，肠道微生物能够将饮食中的L-苯丙氨酸转化为PAA，进而与谷氨酰胺结合形成PAGln。在老年人群中，特定的肠道微生物特征与PAA和PAGln的增加正相关。

3. 老年人群更强的PAA合成能力

对PAA合成酶的分析显示，老年人群的肠道微生物表现出更强的PAA合成能力，尤其是在特定的微生物群落中。

4. PAGln诱导细胞衰老

在细胞实验中，PAGln处理后，两种细胞系均展现出明显的生长抑制，且衰老标志物的表达随处理浓度增加而升高。

5. PAGln导致线粒体功能障碍

RNA测序分析表明，PAGln处理能够引发细胞内线粒体功能的障碍，导致DNA损伤，从而加速细胞衰老。

6. 通过ADR-AMPK途径的影响

PAGln的作用与ADR-AMPK信号通路高度相关，抑制该通路可以减轻细胞衰老的程度。

7. 抗衰老干预的潜力

进一步的实验表明，使用抗衰老药物如卡维地洛，可以显著减轻PAGln引发的细胞衰老现象，显示了其潜在的抗衰老优势。

综上所述，这项研究通过整合多组学分析，进一步揭示了肠道菌群如何通过代谢产物PAGln影响宿主细胞的衰老过程，进而导致器官的整体衰老。这些发现不仅为衰老研究提供了新的视角，也为老年疾病的预防和治疗开辟了新的方向。

在这样的生物医学研究中，选择有实力的服务提供商至关重要，人生就是博-尊龙凯时专注于组学领域20年，能够实现多个样本与多组学交叉设计，配合临床纵向大队列研究，为您提供从样本到组学整合分析的全流程服务。