Nat Aging | 四川大学戴伦治/张燕/张惠媛/董飚通过多组学方法，鉴定非人类灵长类动物肠道衰老的调节因子
来源：生物探索 2024-02-13 12:14
该研究通过对来自26只不同年龄的束状支马尾动物的104个肠道组织进行位置特异性和性别分辨的多组学分析，证明了雄性和雌性近端和远端结肠衰老的异质性，并确定了肠道衰老的关键调节因子。
四川大学戴伦治、张燕、张惠媛及董飚共同通讯在Nature Aging (IF 16.6)在线发表题为“Age-, sex- and proximal–distal-resolved multi-omics identifies regulators of intestinal aging in non-human primates”的研究论文，该研究利用年龄、性别和近端-远端分辨多组学鉴定了非人类灵长类动物肠道衰老的调节因子。
该研究探索了包括色氨酸代谢在内的几种调节因子在秀丽隐杆线虫肠道功能和寿命中的作用。通过犬尿氨酸和5-羟色胺(5-HT)途径的色氨酸代谢在近端和远端结肠之间存在差异，表明区域特异性的保护，并且通过小鼠结肠炎模型，观察到远端结肠炎对5-HT治疗更敏感。此外，通过对人类结直肠癌样本的蛋白质组学分析，确定了肠道衰老与结直肠癌之间的联系，高HPX水平预测老年结直肠癌患者预后不良。
根据胚胎起源，盲肠至中肠横结肠近三分之二的区域称为右侧结肠(近端结肠)，横结肠远三分之一至后肠直肠的部分称为左侧结肠(远端结肠)。肠道屏障的完整性是肠道健康的一个标志，它依赖于肠道上皮的保存，而肠道上皮是对抗病原体的屏障。这种屏障的破坏可能会增加疾病的风险，包括炎症性肠病(IBD)、结直肠癌(CRC)、慢性肝病、糖尿病和肥胖。
有趣的是，虽然近端和远端结肠属于同一器官，但许多疾病的发病率在这两个位置之间是不同的。例如，50-80%的溃疡性结肠炎(UC)患者存在左侧结肠粘膜炎症。在所有确诊的CRC患者中，53.9%的患者肿瘤位于左侧一面;32.2%右侧患癌；13.9%的人有未知的主要位置。此外，右侧CRC患者多为微卫星不稳定性(microsatellite instability, MSI)高肿瘤，而左侧CRC患者多为染色体不稳定性(chromosomal instability, CIN)高肿瘤，预后优于右侧CRC患者。
衰老在很大程度上导致肠道功能障碍，导致40岁以上人群普遍出现肠道疾病。肠道老化包括形态改变、蠕动减慢、吸收能力下降、肠道上皮再生受损和生态失调。尖端组学技术为深入研究肠道衰老的根本原因提供了强有力的途径，并揭示了年龄依赖性表观遗传改变，肠干细胞(ISCs)的分化模式，肠神经系统功能障碍以及肠道微生物群在调节健康衰老中的关键作用。尽管取得了巨大进展，但仍有大量任务有待完成。首先，对不同年龄段的高等动物正常肠道组织进行综合组学分析对于揭示肠道衰老机制至关重要。其次，近端和远端结肠之间疾病类型和发病的差异表明了衰老的异质性。然而，这一假设仍然缺乏证据。第三，衰老相关分子对肠道衰老的具体影响尚不清楚，这为预防肠道衰老和相关疾病提供了潜在的靶点。
大肠衰老的位置分辨磷酸化蛋白质组（Credit: Nature Aging）
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