研究揭示肠道微生物代谢物驱动系统性衰老机制
研究揭示肠道微生物代谢物驱动系统性衰老机制
在国家自然科学基金等项目资助下，广东医科大学公共卫生学院教授郭莲仙团队与广东医科大学附属东莞第一医院主任医师邵义明团队合作，成功揭示了肠道微生物代谢物驱动系统性衰老及多器官氧化还原变化的内在机制。近日，相关成果发表于《衰老细胞》（ Aging Cell ）。
衰老是普遍存在的生理过程，但肠道微生物代谢物如何导致特定器官功能衰退，其具体机制尚不明确。尽管线粒体功能障碍、氧化应激和慢性炎症等年龄相关分子特征已有充分文献记载，但这些肠道来源的应激信号如何系统性传播至全身循环和远端组织，仍缺乏完整的整合框架。
针对这一科学问题，研究团队采用拟靶向代谢组学技术，构建了涵盖年轻与衰老小鼠肠道、血清、肝脏、肺及大脑皮质的全面多组学图谱。研究发现一个保守的衰老特征：微生物群相关的保护性循环代谢物（如溶血磷脂酰胆碱LPCs）减少，而促氧化微生物代谢物（特别是三甲胺N-氧化物TMAO和吲哚-3-乙酸IAA）系统性积累。团队证明，这种“微生物-代谢漂移”从根本上破坏了全身脂质运输与氧化还原平衡，并导致器官层面的明显脆弱性——肝脏出现脂质堆积和铁死亡易感性，肺部呈现免疫氧化还原激活，皮质则发生严重的神经化学失调。
为验证上述发现的功能与因果关联，研究团队对40项独立研究（涵盖自然衰老模型、粪菌移植和益生菌干预）进行了荟萃分析，证实重塑肠道微生物群可通过上调ZO-1、MUC2等必需蛋白，有效恢复肠道屏障完整性。此外，这些靶向干预能抑制组织炎症因子（IL-6、IL-1β、TNF-α），并通过降低丙二醛水平、恢复超氧化物歧化酶和谷胱甘肽抗氧化能力，减轻远端氧化应激。上述结果凸显了肠道微生物重编程作为可调控的上游驱动因子，能逆转系统性炎症与氧化应激所致的衰老。
该研究提供了首个将肠道源代谢重编程与系统性氧化还原变化相联系的多器官图谱，为衰老干预提供了潜在靶点。
相关论文信息：https://doi.org/10.1111/acel.70433