大型宏蛋白质组学揭示肠道菌群与代谢疾病和衰老的关键功能关联

中国科学院团队分析近2000份人体样本发现,衰老会引起碳代谢和能量生产相关的菌群功能偏移,特定有益菌(如厚壁菌门)及其代谢产物(如短链脂肪酸)在代谢疾病中普遍减少。值得关注的是,抗糖尿病药物能促进关键菌株Megasphaera elsdenii的生长,该菌株可能通过丁酸盐生产调节血糖。该研究首次大规模揭示了肠道菌群蛋白水平功能与衰老进程的关联,为开发基于肠道菌群的干预策略提供了新靶点。

人类肠道菌群在大样本人群中的蛋白质水平功能及其与宿主因素的关联仍未得到充分研究。本研究对来自 1399 名中国中老年人的 1967 份粪便样本进行了宏蛋白质组学分析,鉴定出与 44 种表型相关的微生物功能。我们发现,由芽孢杆菌门、拟杆菌门、放线菌门和假单胞菌门中的菌种驱动的碳代谢和能量产生功能随年龄增长而发生改变。在代谢性疾病中,我们观察到芽孢杆菌门菌种及其参与碳水化合物、能量、氨基酸代谢和短链脂肪酸产生的蛋白质持续减少。我们还鉴定出与糖尿病、高血压和血脂异常相关的药物特征。在独立队列中验证后, 巨球菌(Megasphaera elsdenii) 被证实是 2 型糖尿病的关键菌种。实验验证表明,抗糖尿病药物能够促进埃氏甲烷杆菌(M. elsdenii)的生长,并且该菌可能通过产生丁酸来调节葡萄糖稳态。本研究从蛋白质水平上证实了微生物在健康和疾病中的功能,并揭示了潜在的治疗靶点。

🔗:https://www.cell.com/cell-metabolism/abstract/S1550-4131(26)00055-0

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