一组研究人员发现了一种方法,可以将生活在动物消化道中的细菌转化为工厂,生产能够促进宿主长寿的化合物——这展示了一种潜在的新型药物开发策略。
珍利亚高级研究组组长王萌(Meng Wang)及其团队研究长寿问题,并希望了解如何将他们关于促进长寿化合物的研究发现转化为实际应用。
他们提出的一个想法是诱导人体肠道微生物群(肠道中产生多种不同化合物的细菌集合)产生对宿主动物有益的代谢物。他们从一种化合物开始,即岩藻糖酸(colanic acid),这种物质由肠道细菌产生,并且先前已被发现能够促进线虫和果蝇的长寿。
最新研究发现,低剂量的抗生素头孢罗啶(cephaloridine)会诱导细菌中的cps操纵子(图中以红色显示)。该操纵子负责合成岩藻糖酸,从而减轻与年龄相关的代谢变化。图片来源:王萌
在最新研究中,王萌的团队表明,当细菌暴露于低剂量的抗生素头孢罗啶时,会过度生产岩藻糖酸,而经过头孢罗啶处理的线虫寿命更长。这些发现发表在《PLOS生物学》期刊上。
在小鼠中,低剂量的头孢罗啶诱导了肠道细菌基因组中负责合成岩藻糖酸部分的转录。这导致了动物体内与年龄相关的代谢变化:雄性小鼠的"好胆固醇"增加而"坏胆固醇"减少,雌性小鼠的胰岛素水平降低。
低剂量的头孢罗啶上调了小鼠肠道微生物群中岩藻糖酸(CA)生物合成操纵子。图片来源:《PLOS生物学》(2025)
由于头孢罗啶如果口服不会被身体吸收,因此这种抗生素可以在不影响动物身体其他部分的情况下诱导肠道微生物组发生变化,从而消除副作用和毒性。
研究人员表示,这项新工作凸显了一条利用靶向细菌药物促进长寿的有希望的路径。他们希望这也能够激发一种关于药物开发的新思维方式。研究建议,科学家们可能可以设计靶向微生物群的化合物,诱导它们产生对宿主动物有益的化合物,而不是直接开发靶向身体的药物。
更多信息:胡郭等人,《化学调节肠道细菌代谢诱导岩藻糖酸并延长线虫和哺乳动物宿主的寿命》,《PLOS生物学》(2025)
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