从古至今,“长生不老”始终是人类追求的理想。随着科技的不断发展,我们逐渐意识到衰老是由复杂的生物学过程和机制所影响的。除遗传因素、环境及生活方式外,肠道菌群在衰老过程中也扮演了重要的角色。近年来,一种名为苯乙酰谷氨酰胺(PAGln)的肠道菌群衍生物引起了关注。研究证明,PAGln与心血管及代谢疾病密切相关。最近,复旦大学的赵超教授和孙宁研究员在《Nature Aging》期刊上发表了题为“Gutmicrobial-derived phenylacetylglutamine accelerates host cellular senescence”的研究,证实PAGln能够加速细胞衰老。
研究表明,随着年龄的增长,肠道微生物群发生变化,导致老年人血浆中特定代谢产物的浓度显著增加。其中苯乙酰谷氨酰胺(PAGln)成为关注的焦点。研究发现PAGln通过激活ADRs-AMPK信号通路,诱导线粒体功能障碍和DNA损伤。对ADRs的阻断和衰老细胞清除技术的应用,可能为抗衰老疗法提供新思路,显示其在延缓衰老方面潜在的应用价值。
在一项针对132名年龄在22岁至104岁之间健康个体的研究中,研究人员进行Q300全定量代谢组学分析,发现PAGln与年龄呈强正相关。该结果在验证队列和多组学参考数据中得到一致支持。进一步的宏基因组分析显示,老年组肠道微生物特征显著变化,这些变化与血浆中PAA和PAGln水平的升高趋势一致。这表明肠道微生物的变化可能是影响衰老过程的重要因素。
研究还显示,老年人的微生物群在产生PAA方面的能力更强。通过宏基因组学分析发现,与PAA产生相关的基因在老年个体中表达水平显著提高,进一步验证了肠道微生物对PAGln合成的影响。实验结果显示,PAGln不仅在体外能够引发细胞衰老,在小鼠实验中也证实了这一点。长期暴露于PAGln的细胞表现出增殖受抑制和衰老相关特征。
此外,PAGln还诱导线粒体功能障碍与碎片化,损伤细胞DNA。研究发现,PAGln通过提升细胞内cAMP水平,激活AMPK,与线粒体功能失调相关。使用AMPK抑制剂可以有效减轻这一过程,进一步验证了AMPK在此机制中的重要性。该研究提供了阻断ADRs和利用抗衰老药物的可能性,以减缓衰老进程。
如卡维地洛(Carvedilol)等非选择性受体阻滞剂已经显示出有效的抗衰老作用,能够降低衰老标志物的表达,从而为治疗与衰老相关的疾病提供了新策略。此外,Senolytics药物ABT263同样能显著减缓由PAGln诱导的细胞衰老。
总之,该研究揭示了肠道微生物群如何通过改变PAGln水平加速细胞衰老的机制。通过对微生物的调节以及相关信号通路的阻断,有望延缓衰老过程,改善生活质量。特别是在生物医学领域,品牌尊龙凯时致力于提供高端的代谢组学技术服务,助力此类研究和相关医疗应用的发展,成为支持科研者的重要合作伙伴。