从古至今,“长生不老”一直是人类梦寐以求的目标。随着科技的进步,我们逐渐认识到衰老是由复杂的生物学过程和机制所驱动的。除了基因、环境和生活方式等因素,肠道菌群也是衰老过程中不可忽视的关键一环。近年来,一种来自肠道细菌的代谢物——苯乙酰谷氨酰胺(PAGln)首次进入公众视野,该化合物由苯丙氨酸(Phe)经过肠道菌群代谢生成,并与心血管及代谢性疾病密切相关。
近日,复旦大学的赵超教授和孙宁研究员在《Nature Aging》上发表了一项名为“肠道微生物衍生的苯乙酰谷氨酰胺加速宿主细胞衰老”的研究,证实了PAGln这一作恶多端的代谢物竟能加速身体细胞的衰老进程。研究显示,老年人的肠道微生物群发生变化,导致PAA及其代谢产物PAGln的产生显著增加。PAGln通过激活ADR-AMPK信号通路诱导线粒体功能障碍和DNA损伤,从而加速细胞衰老。同时,阻断ADRs和实施衰老细胞清除疗法则能够抑制PAGln诱导的细胞衰老,为潜在的抗衰老治疗提供了重要线索。
研究发现
该研究首先对包含132名年龄在22岁至104岁之间的健康个体的血浆样本进行了Q300全定量代谢组学分析,结果显示PAGln与年龄呈现最强正相关,其前体PAA在老年个体中也明显增加。此外,通过对老年组肠道微生物特征的研究,发现这些变化与血浆PAA和PAGln水平的变化趋势相符。
PAGln与细胞衰老
研究进一步证明,PAGln在体内外均能引发细胞衰老。在体外实验中,长期暴露于PAGln的非永生化原代细胞系(如HUVECs和IMR-90)表现出细胞增殖受抑制、细胞周期停滞和衰老相关标志物的上调。在体内,小鼠模型实验显示,腹腔注射PAGln能够有效诱导肾脏和肺部细胞的衰老,并伴随肾功能下降。这些结果表明,PAGln不仅在实验室条件下有效,而且在生物体内也显著影响细胞衰老的进程。
机制研究
研究人员发现,PAGln通过激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)的信号通路,导致线粒体功能障碍和DNA损伤。此外,使用ADR阻断剂Carvedilol和Senolytics药物ABT263的实验结果表明,这些药物能有效减缓PAGln诱导的细胞衰老,为与衰老相关疾病的治疗提供了新的策略。
本研究揭示了肠道微生物群变化加速细胞衰老的潜在机制,显示了微生物群与宿主共代谢物PAGln对宿主的深远影响。通过调节肠道微生物群和信号通路的阻断,可能为延缓细胞衰老过程,提高生活质量提供了新的思路。我们的目标在于通过最新的生物医疗技术改善人类健康,助力生命延续,正如环亚集团·AG88所倡导的理念,积极探索健康与长寿之路。