肠道微生物品种数量繁复,其包括的基因组数量逾越人类基因组的150倍,对宿主健康和生理功用至关重要。微生态失衡或许会引起多种疾病,如消化系统疾病、心血管疾病及神经系统疾病,并加快变老进程。近年来,经过调控肠道菌群(如益生菌弥补、粪菌移植)干涉健康的研讨遭到广泛重视。但是,因为活菌定殖及移植相关危险,微生物直接干涉在实践使用中存在比较大应战。因而,探究微生物源分子调控宿主健康和变老的机制成为重要的研讨方向。
田烨研讨组使用秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis. elegans)作为模型,依托拟南芥根系微生物资源库(由白洋研讨员于2015年创立),挑选出多种土壤微生物推迟线)。其间,分枝杆菌属Mycobacterium sp. Root265延寿作用最明显,可以提高线虫运动才能、保持肠道屏障完整性、推迟神经退行性改变标志物BAS-1(指征多巴胺和五羟色胺生成)的阑珊,并改进蛋白质稳态。进一步遗传剖析标明,Root265的抗变老效应依靠转录因子DAF-16和SKN-1的调控。
经过生化别离和判定,研讨之后发现Root265菌株衍生的三类活性物质——多糖类(Polysaccharides, PSs)、阿拉伯半乳聚糖润饰型肽聚糖(Arabinogalactan peptidoglycan, AGP)以及极性脂类(Polar lipids),均可以不同程度延伸线虫寿数。进一步研讨标明,PSs的抗变老作用依靠DAF-16因子,而AGP和Polar lipids则经过独立于DAF-16的途径发挥功用。更重要的是,这三种分子在一起作用下具有协同作用,可明显延伸线虫寿数并改进健康目标(图2)。
本研讨提醒了多种土壤微生物及其衍生活性分子在抗变老中的关键作用,进一步着重微生物源物质作为变老干涉潜在的价值。研讨为微生物-宿主相互作用机制供给了新视角、并为抗变老物质开发及微生物资源挑选奠定了理论基础。
该研讨由中国科学院遗传与发育生物学研讨所田烨研讨组与白洋研讨组协作完结。田烨研讨组已出站博士后刘莉萌及博士生郝旭昇为论文的一起榜首作者,刘莉萌博士、白洋研讨员及田烨研讨员为一起通讯作者。该研讨得到科技部国家重点研制方案,国家自然科学基金委项目,中国科学院战略性先导科技专项(B类),中国科学院安稳支撑基础研讨范畴青年团队方案、新柱石科学基金会等赞助。