新聞科研進展
近日，精密測量院生物醫學代謝組學團隊在代謝小分子延緩衰老并改善老年慢病的功能研究方面取得重要進展。該團隊運用微生物組學和代謝組學等多組學技術，結合生物信息學，系統分析了不同年齡段（年輕、年老和百歲）人群糞樣的微生物組和代謝組特征，鑒定了衰老過程中的關鍵腸道菌株和代謝標志物并進行了功能驗證，為延緩衰老和改善老年慢病提供了新策略。相關研究成果發表在《宏》（iMeta）上。
腸道菌群失衡和宿主代謝紊亂是推動衰老過程的兩個主要因素。人類腸道微生物群的多樣性、組成和功能隨著衰老發生明顯變化，維持相對“年輕”的微生物群落已被證明可緩解年齡相關衰退。因此，識別衰老過程中的菌群失衡和宿主代謝紊亂生物特征，對于理解人類長壽并指導年齡相關疾病的精準老年醫學干預具有重要意義。
研究團隊聯合湖北中醫藥大學附屬湖北省中醫院、南方醫科大學和廣西愛生生命科技有限公司等團隊，耗時兩年多收集了不同年齡段（年輕、年老和百歲）人群糞樣（人群隊列研究倫理號：AS‐LL‐ZD‐001）；運用多組學技術結合生物信息學詳細分析了衰老過程中的菌群和代謝特征，構建了衰老菌群和代謝數據庫，并鑒定出了百歲人群腸道微生物關鍵菌株梭狀芽孢桿菌Clostridium scindens及其特征代謝小分子吲哚-3-乙酸（IAA）；進一步采用細胞和自然衰老小鼠以及基因敲除小鼠模型（實驗動物研究倫理號：APM24005A），深入解析了IAA通過芳香烴受體（AHR）介導腸道緊密連接蛋白（CLDN10）表達，進而調控腸道穩態的抗衰機制（如下圖）。此外，該團隊發現補充IAA可通過以AHR依賴的方式改善骨質疏松癥；口服IAA還可激活腸道AHR與聚ADP-核糖聚合酶1（PARP1）相互作用，修復衰老過程中DNA損傷延緩細胞衰老。這一系列研究體現了內源性小分子IAA具備抗衰老和改善老年相關慢病的應用前景。
C. scindens及其代謝物通過IAA激活AHR-CLDN10信號調控腸道穩態?
相關研究成果以“Microbial keystone taxa and metabolic signatures in centenarians regulate intestinal homeostasis during aging”為題發表在《宏》（iMeta）上。精密測量院特別研究助理林維釧、博士生張璀和副研究員雷和花為論文共同第一作者，精密測量院研究員張利民、湖北中醫藥大學教授陳剛、南方醫科大學教授謝登輝以及廣西愛生生命科技有限公司博士羅衛飛為共同通訊作者。
該研究工作得到了中國科學院和湖北省科技廳等項目資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/imt2.70134