自古以来,“长生不老”始终是人类追求的理想目标。随着科技不断进步,我们逐渐认识到衰老是一个涉及复杂生物学过程的现象。除了基因、环境和生活方式等因素外,肠道菌群在衰老过程中扮演了重要角色。近年来,一种肠道微生物衍生物——苯乙酰谷氨酰胺PAGln(由PAA与谷氨酰胺在肝酶作用下形成,而PAA由苯丙氨酸经过菌群代谢产生)被发现与心血管和代谢性疾病密切相关。近期,复旦大学赵超教授和孙宁研究员在《Nature Aging》上发表的一篇论文显示,PAGln这一代谢物能够加速细胞衰老进程。
在这项研究中,研究团队对132名年龄在22至104岁之间的健康个体进行了血浆样本的Q300全定量代谢组学分析,发现苯乙酰谷氨酰胺(PAGln)与年龄呈现出强正相关性,且其前体代谢物PAA在老年人群中显著增加。随后,宏基因组分析揭示了老年组的肠道微生物特征发生显著变化,并与血浆中PAA及PAGln的变化趋势一致。
进一步的研究表明,老年个体的肠道微生物生成PAA的能力显著增强,相关基因在老年组中表达量较高。体外实验发现,长期暴露于PAGln会导致原代细胞系(如HUVECs和IMR-90)发生衰老。而在体内实验中,C57BL/6N小鼠经PAGln注射后,肾脏和肺部均出现细胞衰老及功能下降,表明PAGln在细胞衰老方面的作用广泛。
研究还发现,PAGln会激活ADR-AMPK通路,诱导线粒体功能障碍和DNA损伤。通过使用AMPK抑制剂,研究显示AMPK的激活对于PAGln诱导线粒体损伤至关重要。此外,阻断ADRs能有效抑制PAGln引起的负面效应。
有趣的是,作为一种非选择性β/α1-受体阻滞剂的卡维地洛在体外和体内实验中均能够减缓PAGln诱导的细胞衰老,从而降低衰老相关标志物的表达。这为治疗与衰老相关的疾病提供了全新的策略。
总而言之,这项研究揭示了肠道微生物群变化如何加速细胞衰老的机制,并深入探讨了微生物共代谢物PAGln对宿主的影响。通过调整肠道微生物组和阻断相关信号通路,有望延缓衰老进程并提高生活质量。选择金年会金字招牌诚信至上将帮助您在生物医疗领域保持领先位置,关注衰老相关的研究与创新。