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长期补充维生素C抑制铁衰老,实现灵长类系统性"减龄" | 热心肠日报

该篇日报由R·base创作生成,人工审核校对。中科院动物所刘光慧团队Cell子刊:长期补充维生素C抑制铁衰老,实现灵长类

该篇日报由R·base创作生成,人工审核校对。

中科院动物所刘光慧团队Cell子刊:长期补充维生素C抑制铁衰老,实现灵长类系统性"减龄"

Cell Metabolism——[30.9]

① 背景与设计:针对衰老与氧化应激的关联机制不清的问题,本研究在人类细胞、小鼠及食蟹猴模型中,通过多组学、基因编辑及长期干预实验,探究了铁积累驱动的衰老轴。② 总体概述:该工作定义了一个由ACSL4介导、铁过载触发的“铁衰老”通路,并发现维生素C是其直接抑制剂;长期补充维生素C能系统性地减轻非人灵长类的衰老标志并逆转生物年龄。③ 铁衰老特征:人类衰老细胞及老年灵长类多组织中均存在铁积累、ACSL4表达上调及脂质过氧化产物增加,构成独特的“铁衰老”特征。④ 核心机制验证:铁处理或过表达ACSL4驱动人细胞衰老;反之,敲低ACSL4或在小鼠肝脏中靶向敲除Acs14可缓解铁过载诱导的衰老表型及全身功能衰退。⑤ 维生素C作用机制:筛选发现维生素C能直接结合并抑制ACSL4酶活性;分子对接与实验验证其结合于ACSL4的Thr278/Ser279/Thr469口袋。⑥ 非人灵长类干预:对中年食蟹猴进行为期40个月的维生素C干预,显著降低了多组织铁衰老标志、减轻了器官病理并改善了代谢参数与脑结构。⑦ 生物年龄逆转:多维表观遗传、转录组及代谢组衰老时钟分析显示,维生素C处理显著逆转了老年灵长类多个器官及特定细胞类型的生物年龄。

【原文信息】

Vitamin C inhibits ACSL4 to alleviate ferro-aging in primates

2026-03-11 , doi: 10.1016/j.cmet.2026.02.010

谢鹏/谢晶等:补充约氏乳杆菌提升IPA水平,改善神经炎症和抑郁

Pharmacological Research——[10.5]

① 背景与设计:为探究肠道菌群代谢物在抑郁症中的作用,研究利用慢性社会挫败应激(CSDS)小鼠模型,结合微生物组学、代谢组学及药理学干预。② 核心概述:约氏乳杆菌及其代谢物3-吲哚丙酸(IPA)通过激活芳烃受体(AhR)通路抑制神经炎症,从而改善抑郁样行为,为靶向肠-脑轴治疗提供了新策略。③ 表型与关联:CSDS小鼠出现抑郁样行为,其肠道约氏乳杆菌丰度显著降低,外周及中枢(海马)IPA水平下降,并伴随海马促炎因子IL-6与IL-1β水平升高。④ 干预效应:补充IPA或灌胃约氏乳杆菌均可显著改善小鼠行为,上调海马IPA与AhR水平,并下调NF-κB、NLRP3、IL-6及IL-1β表达。⑤ 通路验证:AhR拮抗剂CH223191能完全抵消IPA与约氏乳杆菌的行为改善及抗炎作用,而单独使用不影响CSDS小鼠行为,证实AhR通路是二者发挥作用的关键。

【原文信息】

Lactobacillus johnsonii and 3-indolepropionic acid improve the depression-like behaviors via inhibiting neuroinflammation

2026-03-11 , doi: 10.1016/j.phrs.2026.108158

华南植物园刘菊秀/周曙仡聃等Nature子刊:城市化如何重塑土壤菌群的短期功能与长期进化?

Nature Cities——[0]

① 研究背景与设计:为探究城市化对土壤微生物功能与进化潜力的影响,本研究对珠三角54个城市公园与自然森林样点进行宏基因组测序及比较分析。② 核心发现与意义:城市化驱动土壤微生物在短期功能与长期进化适应性间形成权衡:城市公园增强营养循环功能,但伴随基因组规模缩减及遗传同质化,可能削弱生态系统长期恢复力。③ 群落与功能特征:城市公园的细菌与古菌α多样性、生物量及碳、氮、磷、硫循环功能基因丰度均显著高于自然森林,该差异与养分富集及土壤pH改变相关。④ 生态位与多功能性:土壤pH是驱动微生物多功能性的主要因子,而生态位宽度受土壤养分和城市化程度正向影响。⑤ 基因组进化模式:宏基因组组装基因组分析显示,自然森林微生物具有更大基因组尺寸及更强的历史正选择,城市公园微生物则呈现更小基因组、更高种群内遗传多样性及以近期正选择为主导的模式。⑥ 进化权衡机制:城市化通过均质化选择压力推动微生物群落功能专业化,可能以牺牲其基因组可塑性及长期适应能力为代价。

【原文信息】

The trade-off between microbial functionality and evolutionary flexibility under urbanization

2026-03-11 , doi: 10.1038/s44284-026-00412-4

精准限制单个支链氨基酸,饮食干预抗痴呆新策略?

Advanced Science——[14.1]

① 研究背景与设计:针对支链氨基酸(BCAA)在阿尔茨海默病(AD)中的作用,对6月龄3xTg小鼠实施为期9个月的单种BCAA减少67%的饮食限制干预。② 核心发现与意义:限制特定BCAA对AD病理和认知产生高度性别特异性影响,限制异亮氨酸(IleR)改善雄性认知与生存,而限制缬氨酸(ValR)在病理恶化下仍显著提升雌性记忆。③ 代谢重塑效应:限制IleR和ValR通过增加能量消耗显著降低小鼠体脂率并改善糖耐量,而限制亮氨酸(LeuR)导致体脂增加。④ 病理与自噬调节:IleR显著减少雌性小鼠海马Aβ斑块、小胶质细胞激活及自噬蛋白表达,而ValR导致雌性Aβ斑块加倍并升高全脑磷酸化Tau水平。⑤ 认知与生存获益:IleR和LeuR显著改善雄性小鼠空间学习与识别记忆且IleR延长生存期,而ValR特异性驱动雌性小鼠认知功能的显著提升。⑥ 转录组网络特征:BCAA限制伴随神经炎症通路的广泛下调,并特异性改变与Tau病理高度相关的Hedgehog及PI3K-Akt等信号通路。

【原文信息】

Restriction of Individual Branched-Chain Amino Acids has Distinct Effects on the Development and Progression of Alzheimer's Disease in 3xTg Mice

2026-03-12 , doi: 10.1002/advs.202515220

社会经济地位如何塑造肠道菌群与健康?

NPJ Biofilms and Microbiomes——[9.2]

① 背景与设计:针对社会经济地位影响健康结局的生物学机制不明问题,利用1390名TwinsUK女性队列宏基因组数据评估了Townsend剥夺指数对肠道菌群的影响。② 核心发现与意义:社会经济剥夺伴随肠道菌群多样性降低及能量代谢通路改变,特定共生菌介导了剥夺与代谢及精神疾病的关联,提示微生态是连接环境压力与健康差异的潜在生物学通道。③ 菌群多样性改变:线性混合模型分析显示,较高的剥夺指数与显著降低的菌群α多样性(Beta = -1.60)及整体群落结构偏移相关。④ 特征物种与功能:差异丰度分析显示剥夺人群中产短链脂肪酸菌群丰度下降及脂肪酸β氧化等能量代谢通路显著下调,基于剥夺相关特征的机器学习模型可有效区分不同剥夺程度人群(AUC = 0.725–0.744)。⑤ 疾病关联与介导:剥夺指数与焦虑(OR = 1.09)及糖尿病(OR = 1.16)患病率呈显著正相关,中介分析证实Lawsonibacter sp_NSJ_51部分介导了上述两项关联,而Intestinimonas massiliensis显著介导了剥夺与焦虑的关联。

【原文信息】

Gut microbiome composition and function reflect socioeconomic deprivation

2026-02-25 , doi: 10.1038/s41522-026-00917-9

天津医科大学房中则团队NC:环境毒素4-OHPhe如何损伤菌群加剧肥胖?

Nature Communications——[15.7]

① 背景与研究设计:综合人群队列数据、小鼠模型及多组学技术,解析了环境污染物4-羟基菲(4-OHPhe)暴露加剧肥胖的代谢扰动机制。② 核心发现与意义:4-OHPhe通过特异性耗竭肠道单形拟杆菌(B. uniformis)重塑胆汁酸代谢,激活肠道FXR-神经酰胺轴抑制脂肪产热,确立了环境毒素驱动代谢紊乱的微生态机制。③ 人群关联与表型:逻辑回归分析确认4-OHPhe暴露与肥胖风险显著相关(OR = 1.47),该暴露在小鼠中显著抑制白色脂肪产热并加剧高脂饮食诱导的肥胖。④ 细菌应激机制:转录组及突变验证证实,4-OHPhe下调B. uniformis的羟胺还原酶基因hcp表达,阻碍活性氧清除导致该菌致死性丰度衰减。⑤ 代谢重塑与宿主靶向:菌群衰减伴随猪去氧胆酸(HDCA)生成显著减少,进而激活肠道法尼醇X受体(FXR)驱动神经酰胺合成,而肠道特异性Fxr敲除完全消除了产热抑制。⑥ 靶向干预策略:直接补充B. uniformis或外源性HDCA可显著阻断肠道FXR-神经酰胺通路异常激活并恢复脂肪产热,逆转4-OHPhe驱动的代谢恶化。

【原文信息】

4-Hydroxyphenanthrene exacerbates obesity by altering gut microbiota and bile acid metabolism

2026-03-13 , doi: 10.1038/s41467-026-70642-6

浙工大佘远斌团队:天然木质素双重乳液靶向递送多酚治疗结肠炎

Advanced Science——[14.1]

① 背景与设计:为提高多酚治疗溃疡性结肠炎(UC)的口服生物利用度,利用酶法修饰的木素-碳水化合物复合物(LCC)构建结肠靶向W1/O/W2双乳递送系统。② 核心成果概述:该双乳系统显著增强了多酚的递送效率和生物可及性,在结肠炎小鼠中展现出协同抗炎、修复屏障及调节菌群的多重疗效。③ 材料与递送性能:酶法嫁接异丁香酚增强了LCC疏水性,构建的双乳对儿茶素和槲皮素的包封率分别达96.6%和80.8%。体外消化显示其具pH响应释放特性,并显著提高了多酚的生物可及性。④ 体外安全与活性:双乳在Caco-2细胞中生物相容性良好,能缓解氧化应激并下调促炎因子TNF-α和IL-1β的表达。⑤ 体内疗效与机制:在DSS诱导的UC小鼠中,双乳口服显著缓解了体重下降、结肠缩短等病理表型,并降低了结肠组织中TNF-α、IL-1β和髓过氧化物酶水平。⑥ 屏障修复与菌群调节:治疗上调了结肠粘蛋白MUC2及紧密连接蛋白的表达,减少了细胞凋亡。同时调节了肠道菌群组成,增加了乙酸、丁酸等短链脂肪酸的产生。

【原文信息】

Constraint of Lignin-Carbohydrate Complex Orchestrated on Polyphenol in Oil-Water Interface Targeting Ulcerative Colitis Therapy

2026-03-12 , doi: 10.1002/advs.202524070

中量大戴贤君团队:琼脂糖寡糖通过肠菌代谢物,改善衰老果蝇肠道干细胞

Microbiome——[12.7]

① 研究背景与设计:探究琼胶寡糖调节衰老果蝇肠道干细胞稳态的机制,利用寿命测定、免疫荧光、菌群测序及无菌模型进行验证。② 核心发现与意义:AOS通过上调肠道Acetobacter persici及其代谢物乙酸,抑制JAK/STAT通路,从而平衡ISC稳态并延缓衰老。③ AOS的生理效应:补充AOS显著延长了衰老雄性果蝇的寿命,同时伴随全身氧化应激标志物丙二醛的降低及肠道屏障完整性的改善。④ 对ISC稳态的影响:AOS处理显著降低了衰老果蝇中肠内esg+干细胞及肠母细胞的数量,抑制了年龄相关的ISC过度增殖。⑤ 菌群与信号通路的依赖:AOS上调了肠道内A. persici的丰度及乙酸水平。其延寿及ISC稳态调节作用依赖于PERK及JAK/STAT通路,且在无菌果蝇中失效。⑥ 乙酸介导的下游效应:在无菌果蝇模型中,补充A. persici或乙酸足以下调PERK、STAT及Hsp70Bbb表达,并抑制esg+细胞增殖。

【原文信息】

Agarose oligosaccharides balance intestinal stem cell homeostasis in aging D. melanogaster by regulating the Acetobacter persici-acetic acid-JAK/STAT signaling axis

2026-03-11 , doi: 10.1186/s40168-026-02384-y

NC:肠菌基因编辑新工具,揭示免疫调控与肠道定植的关键细菌武器

Nature Communications——[15.7]

① 工具开发与问题:针对人类肠道共生菌Mediterraneibacter gnavus(曾用名活泼瘤胃球菌)遗传工具匮乏的难题,开发了包含穿梭载体、诱导型启动子及CRISPR/Cas9基因编辑系统的综合工具包。② 核心发现与意义:荚膜多糖(CPS)是其在小鼠肠道内竞争性定植的关键因子,且CPS的产生与较低的炎症诱导能力相关,这为理解该菌的致病性差异提供了机制基础。③ 分选酶功能鉴定:利用工具包构建了六个分选酶基因突变体,鉴定出srtB3负责超抗原蛋白的细胞壁锚定,而srtB4是CPS表面呈现所必需的。④ CPS基因簇与定植:在srtB4附近鉴定出CPS生物合成基因簇;无菌小鼠竞争实验表明,srtB4或该簇基因突变体的肠道定植能力显著减弱。⑤ CPS与炎症调节:CPS缺陷增强了巨噬细胞TNF-α的产生,并加剧了DSS诱导的小鼠结肠炎;携带该CPS基因簇的菌株在健康个体中比在克罗恩病患者中更普遍。

【原文信息】

A genetic toolkit for the human gut bacterium Mediterraneibacter gnavus identifies capsular polysaccharides as a competitive colonization factor

2026-03-12 , doi: 10.1038/s41467-026-69022-x

Cell子刊:从污染迷雾到功能真相,肿瘤菌群研究的共识之路

Cancer Cell——[44.5]

① 核心共识与定义:明确肿瘤微生物群为物理定位于肿瘤间质及细胞内的微生物群(含细菌、真菌、病毒及其代谢物),强调其作为肿瘤生态系统组分对癌症特征的主动调控作用,但其研究需高标准以规避假象。② 功能机制证据:肿瘤内细菌可代谢化疗药物(如吉西他滨)、分泌调节免疫的代谢物(如吲哚-3-醛)、或通过抗原分子模拟直接调控抗肿瘤免疫应答和免疫检查点抑制剂(ICI)疗效。③ 主要挑战:主要挑战包括低生物量样本易受污染、微生物标志物重现性差、难以区分局部与远端(如肠道)微生物效应,以及因果推断对复杂动物模型的依赖。④ 方法论共识:确证微生物存在与功能需正交验证框架,整合成像(如FISH)、测序(如宏基因组学)、培养(培养组学)和功能扰动(如粪菌移植,FMT)等多重证据。⑤ 临床转化潜力:肿瘤微生物特征有望成为诊断和预后生物标志物,并催生基于微生物的干预策略,如靶向抗菌、工程益生菌或代谢物疗法。⑥ 未来方向:领域需从“存在与否”的争论转向解答具体机制问题,并建立标准化的采样、分析和报告规范以推动临床转化。

【原文信息】

Toward a consensus on the tumor microbiota: Evidence, standards, and interpretation

2026-03-12 , doi: 10.1016/j.ccell.2026.02.011