【本周划重点】华人学者Cell破解肠道菌群调节宿主长寿之谜
本周转化医学又有了哪些进展，让我们一起来回顾一下……
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华人学者Cell破解肠道菌群调节宿主长寿之谜
日前，美国贝勒医学院王萌研究组在Cell杂志发表了题为“Microbial Genetic Composition Tunes Host Longevity”的研究论文，该研究利用秀丽隐杆线虫中的两种衰老疾病模型——生殖肿瘤和阿兹海默症，系统地揭示了微生物的单个基因和宿主寿命的关系，发现了十多个促长寿细菌突变体不仅可以延长宿主机体的寿命，而且可以对抗这两种不同的衰老疾病，抑制肿瘤细胞扩增和淀粉样蛋白沉积对于宿主的侵袭。此外，该研究还成功鉴定出了一种有效延长寿命的天然化合物，并探寻了其全新的分子机理。
近年来，越来越多的研究揭示了肠道共生菌群和宿主动物健康有着密不可分的关系，所以研究人员有理由认为通过基因工程手段来构建益生菌，以促进人类的健康衰老，是一个全新的研究方向，拥有广阔的前景。而构建促长寿益生菌的前提是对细菌的基因变化和宿主寿命之间的关系，有一个系统的机制层面上的了解，但这方面的研究，目前为止还是空白。
在这项研究中，王萌课题组研究人员利用秀丽隐杆线虫和大肠杆菌之间的共生关系，对大肠杆菌突变体进行了全基因组层面上的筛选。在筛选了多达3983个大肠杆菌突变体之后，成功的确定了29个促长寿细菌基因，当这些基因被敲除后，与其共生的秀丽隐秆线虫的寿命得到了显著延长。
在以往对动物模型的研究中，胰岛素／生长激素信号通路、雷帕霉素信号通路、饮食抑制被发现和多种动物的长寿相关。针对29个促长寿细菌基因突变体，研究人员又通过大规模的遗传相互作用的研究，来探究它们和这三个重要的宿主长寿机制的关系，发现了很有趣的互作现象，这不仅揭示了这些促长寿细菌基因的分子作用机理，也说明了针对性开发长寿益生菌的可能性。
在揭示了这些促长寿细菌突变体对于宿主机体寿命的影响之后，研究人员进一步研究了它们对于老年疾病的可能影响。利用秀丽隐杆线虫中的两种衰老疾病模型—生殖肿瘤和阿兹海默症， 研究人员发现了十多个促长寿细菌突变体不仅可以延长宿主机体的寿命，而且可以对抗这两种不同的衰老疾病，抑制肿瘤细胞扩增和淀粉样蛋白沉积对于宿主的侵袭。
在深入探索这些促长寿细菌基因的机理之后，研究人员发现其中5个细菌突变体的促长寿作用依赖于一种多糖 ——Colanic Acids (CA) 细菌荚膜异多糖酸——的过量分泌。研究人员从细菌中纯化了这种多糖，发现纯化后的CA多聚体通过细胞内噬作用，被吸收进宿主肠道细胞内，然后作用于宿主线粒体，来调节线粒体的分裂聚合动态过程和它们的应激反应，从而有效的延长了宿主秀丽隐秆线虫的寿命。
来源：BioArt
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