衰老小鼠肠道微生物变化 | 文献解读

Item：Microbial shiftsin the aging mouse gut

Journal：Microbiome

IF：8.496

一、研究背景

老年人肠道微生物群落的变化尚不清楚，尤其是与年龄相关的老年综合征与肠道微生物之间的关系。针对人体肠道微生物研究发现，老龄与肠道微生物变化存在一定的关系，但是这些结果的会被其他随着年龄增长的变量（比如饮食，居住环境，老年综合征等）所混淆。该研究利用比较可控的小鼠模型，来测试研究老龄，老龄综合征及肠道菌群三者之间的关系。

二、研究方法

1．三组实验小鼠：一组年轻成年组（174±15天龄），中年成年组（589±18天龄）和老年组（857±16天龄）。其中，来自同一组的研究动物都被放在同一笼子中，控制相同的饮食和饮水。每天相同时间点检测小鼠的临床理化指标：体重，体温等。

2．收集小鼠粪便样本（共从10只小鼠中收集21例粪便样本）进行宏基因组测序。

3．使用三种不同的方法来表征样品微生物的多样性：（i）仅使用16S rRNA基因（16S）序列分析，（ii）使用40种不同的保守蛋白基因序列进行分析，（iii）宏基因组数据分析。

三、研究结果

1．提取宏基因组数据中16S序列进行微生物多样性分析，其中PCoA结果表明，某些物种（OTU）的有无（图A-非加权结果）更能区分不同年龄段的小鼠。对功能基因进行分析结果表明old和young小鼠微生物群落更相似，与middle小鼠群落组成及功能差异较大。

2．对16S数据中微生物相对丰度进行分析，在middle和old组小鼠中，Rikenellaceae科微生物（Alistipes属）增高。通过保守蛋白基因对结果进行验证（PhyloSift分析方法），结果表明Alistipes属微生物在middle和old组小鼠中显著富集（下图分支树图，在middle和old组多的展示为橙色，在young中普遍存在的群体展示为绿色）。

3．宏基因组数据功能分析

1）碳水化合物和乳酸盐利用：old组小鼠中，单糖利用增加，复杂多糖-木葡聚糖利用减少；old组小鼠乳酸利用减少；

2）维生素合成和肌酸降解：old组小鼠维生素合成减少，肌酸合成增加；

3）DNA修复和持续细胞：old组小鼠细菌SOS基因（uvrABC和uvrD）减少，可导致基因突变；持续细胞随着年龄增加而增加，会引起炎症；

4）氨基酸降解：不同年龄组色氨酸和组氨酸降解无差异，但是有些芳香族氨基酸随着年龄降低；

5）不同年龄段小鼠肠道菌群功能变化与物种变化相对应。

四、研究亮点

使用小鼠模型研究年龄与肠道微生物群落的变化关系，消除大部分环境因素对肠道菌群的影响。分析视角比较新颖，物种和保守区蛋白基因结果相互验证。但是该研究的样本量较小，研究的结果还需要进一步的大群体结果验证。

---

扩展阅读：

什么？！

文章解读结束了吗？

还能再来点干货吗？

当然没问题~

关注我们的公众号！

精彩内容尽将呈现~