Cell子刊：这种肠道细菌能够增强肌肉功能，对抗衰老

来源：生物世界 2025-02-11 09:06

这项研究阐明了青春双歧杆菌通过产生烟酸（NA）改善肌肉质量和功能的机制，为制定基于肠道微生物的肌少症干预策略提供了新方向。

肌少症（sarcopenia），其特征是骨骼肌质量和功能随年龄增长而下降，严重影响老年人的和独立性。这种状况会增加身体虚弱和残疾的风险，给全球医疗保健系统带来巨大的经济负担。

有充分证据表明，肌少症是老年人死亡率的一个重要预测指标，并且显著增加了全因死亡的风险。尽管为了解和缓解肌少症进行了广泛的研究，但有效的治疗策略仍然有限。因此，探索新的治疗方法来应对这一日益严峻的健康挑战势在必行。

近期的研究强调了肠道微生物群在调节宿主代谢、功能和神经功能方面的重要作用。值得注意的是，衰老与肠道微生物群多样性的显著下降有关。这些发现为理解肠道微生物群与包括肌少症在内的各种疾病之间的复杂相互作用奠定了基础。

肠道-肌肉轴的概念强调特定的肠道微生物群与宿主的肌肉质量和力量有关。多项研究表明，肠道微生物组可能是治疗肌少症的一个潜在靶点。尽管靶向肠道微生物群治疗肌少症具有令人期待的潜力，但其中涉及的具体菌种及其对肌肉健康的确切作用机制在很大程度上仍未被探索。这种知识上的空白阻碍了针对肌少症的基于微生物组疗法的发展。

近日，海南大学张家超团队在Cell 子刊CellReports 上发表了题为：Bifidobacterium adolescentis-derived nicotinic acid improves host skeletal muscle mitochondrial function to ameliorate sarcopenia的研究论文。

该研究表明，青春双歧杆菌（Bifidobacterium adolescentis）来源的烟酸可改善宿主骨骼肌线粒体功能，从而缓解肌少症（sarcopenia）。

肌少症会显著降低老年人的生活质量，并增加其死亡风险。尽管人们已认识到肠道微生物群与肌肉健康之间的联系，但其潜在机制尚不清楚。

在这项新研究中，研究团队对肌少症患者和匹配的健康个体进行了鸟枪法宏基因组学和代谢组学分析。研究结果表明，在肌少症患者中，青春双歧杆菌（Bifidobacterium adolescentis）显著减少，这与宿主肌肉健康密切相关。这一发现在老年小鼠中的到了验证。进一步的代谢组学分析，确定了烟酸（NA）是青春双歧杆菌产生的一种关键代谢物，其与肌少症患者肌肉质量和功能的改善有关。而烟酸是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）的前体物质。

从机制上来说，青春双歧杆菌的代谢产物烟酸可恢复肌肉中的 NAD+ 水平，抑制 FoxO3/Atrogin-1/Murf-1 信号轴，并促进卫星细胞增殖，从而减少肌肉萎缩。此外，NAD+ 的激活增强了 SIRT1/PGC-1 信号轴，刺激线粒体的生物合成，并促进慢肌纤维的氧化代谢，最终改善肌肉功能。

总的来说，这项研究阐明了青春双歧杆菌通过产生烟酸（NA）改善肌肉质量和功能的机制，为制定基于肠道微生物的肌少症干预策略提供了新方向。

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