近年来，多项关于“肠道菌群—靶器官轴”的研究证实，肠道微生物群对宿主的健康状况或疾病的发展具有调节功能。其中，“16S/宏基因组联合代谢组”的检测方式被广泛应用，是研究的经典手段之一。随着单细胞转录组（scRNA-seq）和空间组学的快速发展，宿主组织的异常常常与组织内部细胞群的异常表达相关。因此，在“肠-靶轴”的研究中，纳入单细胞转录组和空间组学，可以更细致地揭示肠道菌群的代谢产物如何诱导组织细胞的异常表达，从而引发组织病变，并提升研究的深度与广度。

今天，我们分享一篇由复旦大学团队在《Nature Aging》上发表的研究文章，题为“Gutmicrobial-derived phenylacetylglutamine accelerates host cellular senescence”。该研究结合了宏基因组、代谢组、单细胞转录组及蛋白磷酸化数据，直接揭示了肠道菌群所分泌的代谢产物能够启动细胞衰老程序，并诱导小鼠的肾脏和肺部组织衰老。此外，研究表明，使用外源性衰老抑制剂能够有效逆转衰老进程。

在样本选择和组学检测方面，此项研究分析了132例年龄介于22至104岁的健康个体的血浆样本，进行了靶向代谢组检测并结合粪便样本的宏基因组检测。同时，通过腹腔注射PAGln的方式，对小鼠进行肾脏和肺部组织的单细胞转录组(scRNA-seq)检测，以及对PAGln处理的人脐静脉内皮细胞的转录组(RNA-seq)分析。

研究结果显示，肠道菌群—宿主共代谢产物苯乙酰谷氨酰胺（PAGln）与年龄密切相关。在所有检测的血浆样本中，发现166种代谢物呈现出明确的年龄特征。进一步的富集分析显示，与年龄相关的代谢物集中在苯乙酸的代谢通路中，且PAGln及其前体代谢产物随着年龄的增长而增加。

此外，研究还发现肠道微生物群对PAA（苯乙酸）的转化能力在老年群体中更为显著，与特定的微生物特征密切相关。这一发现提示，老年人群的肠道微生物群不仅数量增多，而且具有更强的代谢能力，从而导致血浆中PAA和PAGln浓度的提高。

在体内和体外实验过程中，使用PAGln对细胞进行处理均发现细胞增殖受到抑制，并且细胞老化相关指标呈现出明显的剂量依赖性上升。进一步的分析还揭示，PAGln通过影响线粒体功能，诱导细胞产生损伤，最终导致细胞衰老的发生。

值得注意的是，通过施加ADR和衰老细胞清除剂，研究者发现可有效减轻细胞衰老现象。卡维地洛的使用显示出其能逆转PAGln诱导的细胞衰老标志物上调，显现出其潜在的抗衰老作用。

综上所述，此研究通过多组学手段，揭示了老年群体肠道微生物能够合成更多的PAGln，从而提升了血浆中相关代谢物的浓度，导致细胞内线粒体功能障碍和DNA损伤，最终引发细胞衰老并影响组织的健康。随着对肠道微生物群的深入了解，未来的研究将进一步探索如何利用这一机制来改善衰老相关健康问题。尊龙凯时致力于提供领先的生物医疗服务，推动医学研究的发展。