同龄的他（她），为什么看起来更年轻？“肠道菌龄”是重要决定因素——来自Nature Medicine的中国强音

【CMT&CHTV 文献精粹】

导语：在探索健康奥秘的过程中，科学家们的目光已经从环境、基因、生活方式等扩展到了我们体内的微观世界——肠道微生物群（又称肠道菌群）。肠道菌群不仅与我们的消化系统健康相关，还与我们的免疫系统健康、心血管系统健康等密切相关。中国专家最新发表于Nature Medicine的研究，更是将肠道菌群与我们的“年龄”联系起来，提出了一个革命性的概念——“肠道菌龄”，指出拥有健康肠道菌群的人会更“年轻”，强调了肠道菌群对人体健康的影响，为我们理解理解肠道菌群对人体健康的影响提供了新的视角。

你是否曾好奇，为什么同样的年龄，有些人看起来却更加年轻活力四射？

健康的肠道菌群让老年人“年轻”，不健康的肠道菌群让年轻人“衰老”！

上面这句话是中国专家对肠道微生物（又称肠道菌群）与健康关系进行深入研究后得出的答案。中国专家的这项研究成果于2024年6月发表在国际顶刊Nature Medicine上，研究对肠道菌群与年龄、代谢的关系及对心血管健康的影响进行了深入研究，为我们提供了关于肠道菌群对人体健康影响的新思考。

研究由上海交通大学医学院附属瑞金医院国家代谢性疾病临床医学研究中心、上海市内分泌代谢病研究所王卫庆教授、毕宇芳教授团队与华大生命科学研究院、华大基因智惠医学研究院研究团队共同完成。下面让我们一起来具体了解该研究。

研究背景

肠道菌群，是居住在我们肠道中的数万亿微生物的集合，其作为人体的重要共生伙伴，参与人体的各种生理过程，与人体的健康紧密相连。近年来，越来越多的研究表明，肠道菌群与人体代谢和衰老相关，但对于肠道菌群在年龄和代谢中的具体作用，以及如何共同影响心血管健康，仍存在许多未知。

研究方法

本研究采用流行病学和生物信息学方法来探究肠道微生物群与代谢及心血管健康之间的关系。对两个发现队列（JD-2010和JD-2014）及一个验证队列（CM-2010）进行表型分析，基于21个代谢参数，利用K-means聚类算法将参与者分为5个代谢多病共存组（MC）。利用高通量测序技术分析粪便样本中的微生物DNA，并通过MetaPhlAn和HUMAnN工具对微生物群落结构进行评估。此外，研究还开发了一个基于55个年龄相关微生物物种的指标——肠道菌龄（MA），并通过随机森林算法进行预测和验证。通过Cox比例风险模型，评估了MC、MA及肠道微生物组特征与心血管疾病风险之间的关联。具体研究设计见图1。

图1 研究设计

研究结果

MC的心血管疾病发病风险

本研究将10 207名个体基于21个代谢参数分为5个MC。结果显示，与代谢健康组（MC1）相比，肥胖相关混合组（MC4）和高血糖组（MC5）的心血管疾病发病风险显著增加，分别增加75%（HR=1.75，95%CI：1.43～2.14）和117%（HR=2.17，95%CI：1.72～2.74，图2）。在经过10年随访的9 061名第二队列个体中也得到了相同的结果。

图2 5个MC的心血管疾病发病风险

肠道微生物组特征和年龄及代谢的关系

研究对4 491份粪便样本的宏基因组进行分析，结果显示肠道微生物组成与MC和年龄均有关联。特别是，年龄被认为是影响肠道微生物组成的最强宿主因素，其次是MC和与MC相关的变量。

MA

研究者基于55种与年龄相关的微生物物种，提出了一个新的概念——肠道菌龄（MA）。在4个外部队列、4 425个宏基因组样本中，验证了MA与实际年龄的显著相关性。MA的预测模型在训练集（MC1）中的Spearman相关性为0.35，均方根误差（RMSE）为8.04年；在内部验证集（MC2～5）中，Spearman相关性为0.24，RMSE为8.33年。

“肠道菌龄”概念首次提出

“肠道菌龄”实际上是以肠道微生物组成反应人的年龄。“肠道菌龄”概念认为肠道菌群是决定我们人体年龄的重要因素，这个年龄并不以人的生理年龄为标准。也就是说，拥有健康肠道菌群会让老年人会“年轻”，拥有不健康的肠道菌群会让年轻人“衰老”。

MA对心血管疾病发病风险的影响

在60岁或以上的个体中，MA对心血管风险的调节作用尤为显著。具有高MA的个体，尤其是那些处于代谢不健康状态（MC4或MC5）的老年人，其心血管发病风险升高；而具有低MA的个体，即使处于代谢不健康状态，其心血管发病风险也有所降低。这一现象表明，低MA可能通过某种机制抵消了代谢功能障碍对心血管健康的负面影响。

图3 MA对心血管疾病发病风险影响的Cox回归分析

肠道微生物群的多样性与功能

研究还发现，随着年龄的增长，肠道微生物群的丰度上升，但特定微生物类群的相对丰度却下降。例如，与年龄增长相关的Prevotella属的丰度上升，而与健康衰老相关的Bacteroides属的丰度下降。这些变化可能与宿主的营养代谢、炎症反应及整体健康状况有关。

总结

本研究综合考量了肠道微生物群的多样性和功能性，以及它们与宿主代谢和年龄的复杂相互作用。通过建立“肠道菌龄”这一新的生物学指标，不仅加深了我们对肠道菌群对心血管健康影响的理解，也为开发个性化的预防和干预策略提供了科学依据。未来，基于肠道微生物群的干预可能成为促进健康老龄化和预防心血管病的新途径。

专家介绍

王卫庆，教授，博士生导师，上海市领军人才，上海市优秀学科带头人。现任上海交通大学医学院附属瑞金医院内分泌代谢科科主任，上海市内分泌代谢病研究所副所长，中华医学会内分泌学分会候任主任委员，Journal of Diabetes杂志副主编。

毕宇芳，教育部长江学者特聘教授，上海市领军人才，上海市内分泌代谢病研究所副所长，上海交通大学医学院附属瑞金医院内分泌代谢科主任医师，教授，博士生导师。中华医学会内分泌学分会委员、中华预防医学会慢病预防与控制学分会青年委员会副主任委员。

参考文献

WANG T, SHI Z, REN H, et al. Divergent age-associated and metabolism-associated gut microbiome signatures modulate cardiovascular disease risk[J]. Nat Med, 2024, 30(6): 1722-1731. DOI: 10.1038/s41591-024-03038-y.

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编辑：石头

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