衰老过程中的微生物群与肥胖相关代谢组特征关联
以色列巴尔伊兰大学的研究团队发现，衰老过程中小鼠的肠道微生物群通过调控代谢组特征，特别是脂质代谢通路，与肥胖相关表型存在显著关联。该研究成果发表于《npj生物膜与微生物组》期刊。
研究设计
研究团队比较了8周龄（青年组）和18月龄（老年组）的常规饲养（Conv）与无菌（GF）小鼠。通过16S rRNA基因测序分析肠道微生物组成，结合非靶向代谢组学技术检测粪便样本的代谢特征。实验设计包含抗生素处理组，以验证微生物群对代谢特征的影响。
关键发现
- 微生物组年龄差异
- 老年小鼠肠道菌群β多样性（加权UniFrac距离）显著高于青年组（p=0.0001），菌群丰富度增加（p=0.0007）
- 标志性菌群变化：青年小鼠中Akkermansia和Prevotella丰度更高，而老年小鼠中Coprococcus和Turicibacter相对更丰富
- 功能预测差异
- 基于PICRUSt2的功能预测显示：老年组的碳水化合物和脂质代谢通路增强，而青年组的细胞生长与凋亡通路及氨基酸代谢更活跃
- 代谢组特征差异
- Conv小鼠与GF小鼠代谢特征显著分离（主成分分析显示）
- 老年Conv小鼠的代谢组变异度显著高于GF组，其中51种微生物相关代谢物存在差异，包括：
- 29%为脂质类（显著富集亚油酸代谢通路）
- 14种在GF小鼠中发现差异（主要为碳水化合物）
- 亚油酸代谢产物（如9(10)-EpOME、9-OxoODE）在老年组富集，抗生素处理后水平下降
- 体重变化特征
- 所有老年组小鼠（无论Conv/GF）体重均显著高于青年组，提示年龄相关的体重增长可能存在微生物非依赖性机制
机制解读
研究揭示了微生物群-宿主互作的双重调控机制：
- 直接作用：特定菌群（如Lactobacillus、Oscillospira）通过促进亚油酸代谢，调节脂质积累
- 间接效应：衰老相关的微生物群结构重塑影响宿主代谢灵活性，表现为从碳水化合物向脂肪酸利用的转换障碍
研究意义
该研究为"微生物群-代谢轴"在衰老中的作用提供了多层次证据：
- 确认肠道微生物是衰老相关脂质代谢改变的重要介质
- 揭示亚油酸代谢通路作为连接微生物群与肥胖表型的关键桥梁
- 为针对微生物群的抗衰老干预提供新靶点
研究团队指出，虽然发现微生物非依赖性的体重增长机制，但总体来看，肠道微生物群通过调节特定代谢通路，在衰老相关的代谢紊乱中起核心作用。后续研究将扩展至性别差异分析，并结合多组学技术解析代谢物的系统效应。
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