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随着社会经济条件的改善，人口老龄化日益严峻。衰老与多种疾病有关，会导致健康护理负担的增加及生活质量的下降。然而，衰老的发生机制尚未完全阐明，尚无安全有效的抗衰干预手段。
肠道菌群在肠道稳态、营养吸收、能量代谢和重大疾病发生发展中发挥重要作用。随年龄增长，肠道菌群的相对含量及多样性也随之发生改变。研究表明，粪菌移植可延长早衰小鼠的寿命和健康寿命【1,2】，提示肠道菌群的年轻化有助于延缓整体衰老。目前特定共生细菌对衰老的生物学作用及其潜在机制尚不明确。探索衰老相关的肠道菌群改变并开发潜在的衰老干预菌株，具有重大的科学价值和临床转化潜力。
2021年11月16日，浙江大学医学院附属第二医院王良静教授课题组联合浙江大学医学院脑科学与脑医学学院康利军教授课题组、浙江大学医学院老化病防治研究中心姒健敏教授课题组在Nature Aging杂志上发表了题为Bifidobacterium adolescentis regulates catalase activity and host metabolism and improves healthspan and lifespan in multiple species的研究论文【3】。该文全面研究了青春双歧杆菌对多种模式生物寿命和健康寿命的作用，并揭示了过氧化氢酶和氧化应激相关代谢产物在其中的关键作用。
研究者首先通过16S rRNA测序和生信分析，发现在国内外不同人群队列中，肠道中青春双歧杆菌（Bifidobacterium adolescentis, B.a）的丰度均随年龄增长而显著下降。为阐明青春双歧杆菌对个体寿命的具体作用，研究者采用多种模式生物，进行了系统研究。在端粒酶RNA组分缺失（Terc-/- G3）的早衰小鼠中，青春双歧杆菌可缓解脱毛、体重下降、骨质疏松及神经退行性变等衰老改变，并降低小鼠全身衰老指数评分（图1）；青春双歧杆菌可延长黑腹果蝇寿命约20%，并改善果蝇的攀爬能力；青春双歧杆菌可延长秀丽隐杆线虫寿命约18%，并改善线虫的运动、抗热应激能力和肠道脂褐素沉积等健康寿命指标。青春双歧杆菌与小鼠胚胎成纤维细胞共培养后，细胞的复制性衰老和药物诱导性衰老也得到了显著延缓。上述体内外实验表明，青春双歧杆菌可延长多个物种的寿命和健康寿命。
图1 补充青春双歧杆菌（B.a）改善早衰小鼠的衰老症状
机制研究表明，过氧化氢酶（Catalase, CAT）介导了青春双歧杆菌的抗衰作用。青春双歧杆菌可显著提高早衰小鼠肌肉和大脑组织及小鼠胚胎成纤维细胞中Cat的表达和活性；将青春双歧杆菌添加给ctl-2（CAT在线虫中的同源基因）缺失的线虫突变体后，发现青春双歧杆菌的抗衰老作用被完全阻断。鉴于过氧化氢酶在细胞氧化应激稳态调节中的重要作用，进一步收集粪便样本进行非靶向代谢组学检测，证实青春双歧杆菌可调节早衰小鼠肠道中氧化应激相关的代谢产物的含量。
该文通过多物种、多层次的系统研究，首次报道青春双歧杆菌的抗衰老作用，并发现外源补充单一的有益共生菌是一种潜在的衰老干预策略。
该研究由浙江大学医学院临床基础多个团队合作完成。浙江大学医学院附属邵逸夫医院陈淑洁副主任医师、陈璐祎博士和戚亚东博士生为论文共同第一作者；浙江大学医学院附属第二医院王良静教授、浙江大学医学院脑科学与脑医学学院康利军教授与浙江大学医学院老化病防治研究中心姒健敏教授为论文共同通讯作者。浙江大学医学院遗传学研究所杨小杭教授和席咏梅教授在果蝇相关实验中提供了平台支撑和技术指导。
原文链接：
https://doi.org/10.1038/s43587-021-00129-0
制版人：十一
参考文献
1. Barcena C, Valdes-Mas R, Mayoral P, Garabaya C, Durand S, Rodriguez F, Fernandez-Garcia MT, et al. Healthspan and lifespan extension by fecal microbiota transplantation into progeroid mice. Nat Med 2019; 25:1234-1242.
2. Kim MS, Kim Y, Choi H, Kim W, Park S, Lee D, Kim DK, et al. Transfer of a healthy microbiota reduces amyloid and tau pathology in an Alzheimer's disease animal model. Gut 2020; 69:283-294.
3. Chen S, Chen L, Qi Y. et al. Bifidobacterium adolescentis regulates catalase activity and host metabolism and improves healthspan and lifespan in multiple species. Nat Aging 1, 991–1001 (2021). https://doi.org/10.1038/s43587-021-00129-0.
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