自古以来,“长生不老”一直是人类追求的梦想。随着科技的不断进步,我们对衰老的生物学过程和机制有了更深的理解。除了基因、环境和生活方式外,肠道菌群被证明在衰老过程中也扮演着重要角色。近年来,苯乙酰谷氨酰胺(PAGln)作为一种受关注的肠道细菌衍生物,已被证实与心血管及代谢性疾病密切相关。最近,复旦大学的研究团队在《Nature Aging》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”的论文,直接证明了PAGln能够加速细胞的衰老进程。
这项研究揭示,随着年龄的增长,肠道微生物群的变化导致老年人体内PAA及其下游代谢物PAGln的水平增加。研究表明,PAGln通过ADR-AMP激活蛋白激酶(AMPK)信号通路,造成线粒体功能障碍和DNA损伤。通过阻断ADRs以及应用衰老细胞清除疗法,可以有效阻止PAGln诱导的细胞衰老,为抗衰老疗法提供了新思路。
研究成果概述
在包含132名年龄在22到104岁之间的健康个体的血浆样本中,研究发现PAGln与年龄呈现最强的正相关,而其前体代谢物PAA在老年人中的水平显著增加。这一发现不仅在80名健康个体的验证队列中得到了支持,还在日本的一项多组学参考数据中得到验证。
肠道微生物与PAGln的关联
研究还证明,老年人与年轻人的肠道微生物特征存在显著差异,这些变化与PAA和PAGln的血浆水平密切相符。这表明肠道微生物的变化可能与衰老相关。
PAGln对细胞衰老的影响
进一步的体内外实验表明,PAGln能诱导细胞衰老。这包括在两种原代细胞(HUVECs和IMR-90)中表现出的细胞增殖抑制和DNA损伤。在C57BL/6N小鼠中注射PAGln后,观察到肾脏和肺部的细胞衰老现象,进一步证实了PAGln在体内和体外均能引发细胞衰老。
PAGln的机制探索
PAGln的机制研究表明,它通过激活ADRs提高细胞内环磷酸腺苷(cAMP)水平,并磷酸化AMPK,从而引发线粒体功能损伤。研究发现,使用AMPK抑制剂可以减轻PAGln诱导的细胞衰老,从而揭示了ADR–AMPK信号通路在这一过程中的关键作用。
对抗衰老的策略
研究表明,药物卡维地洛(Carvedilol)作为一种非选择性β/α1-受体阻滞剂,能够有效抑制PAGln诱导的细胞衰老。此外,抗衰老药物ABT263也被发现能显著减缓细胞衰老进程。这些发现为新型抗衰老疗法的开发提供了新的视角。
总结
本研究深入探讨了肠道微生物群的变化如何加速细胞衰老的机制,并强调了微生物群与宿主共代谢物PAGln的相互作用。通过调节肠道微生物和阻断相关信号通路,可能有助于延缓细胞衰老过程,提高生活质量。尊重科研成果与前沿技术的结合,我们期待尊龙凯时能够为生物医疗领域带来更多的创新与突破。