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口服溶菌酶重塑健康菌群并对抗血管衰老

靶向调控肠道菌群可激活PI3K-Akt信号通路并逆转血管衰老标志物

Peer-Reviewed Publication

Research

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Fig. Schematic diagram depicting that the gut microbial response to LYZ alleviates vascular inflammation aging.

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Credit: Copyright © 2025 Chenyang Zhang et al.

一项突破性研究发现,溶菌酶(LYZ)通过调控肠道细菌在年龄相关性血管炎症中发挥关键作用。研究表明口服LYZ可恢复肠道健康平衡并逆转血管衰老标志物,而静脉注射反而会加剧衰老表型。该成果针对老年人群常见疾病的重要驱动因素——血管衰老相关炎症机制展开。

肠道健康与血管衰老的新治疗关联
血管衰老是高血压、动脉粥样硬化和肾脏疾病等老年常见病的病理基础。揭示连接肠道健康与血管炎症的可调控因子,为延缓或逆转血管衰老开辟了新型非侵入性干预途径。该研究提示:医疗和生物技术产业可开发口服LYZ制剂、益生菌或膳食策略等肠道靶向疗法;科研界则需关注新发现的"肠-血管炎症衰老轴"机制,以及PI3K-Akt信号通路的关键介导作用,深入探索有益血管健康的代谢物和菌株。

溶菌酶缺失通过肠道菌群失调驱动血管衰老
生物信息学分析显示LYZ在人类血管衰老及老年小鼠模型中表达升高。Lyz1−/−小鼠表现出血管衰老特征:氧化应激、内皮功能障碍、DNA损伤、细胞衰老和炎症反应,并伴随以双歧杆菌及关键代谢物减少为特征的肠道菌群失调。转录组学检测发现其血管中PI3K-Akt信号通路受抑。通过抗生素处理或无菌小鼠模型清除微生物后,可重现上述衰老表型及PI3K-Akt抑制现象。口服LYZ能恢复肠道菌群平衡并逆转血管衰老标志物,而静脉注射则加速病情恶化。

"本工作首次确立LYZ通过调控肠道细菌和PI3K-Akt通路,成为血管衰老的生物标志物和调节剂。口服(非静脉)LYZ在衰老模型中恢复益生菌群并改善血管功能的效果,为未来治疗提供了实际可行的路径。" 首席研究员刘天昊教授强调。

从生物信息学到动物模型的多维度验证
研究团队首先分析公共数据库中人/鼠血管数据集,鉴定出与年龄或疾病相关的LYZ上调表达。通过构建Lyz1基因敲除小鼠与野生型对照,采用显微成像、氧化应激生化检测、炎症因子及衰老标志物分析评估血管健康。利用16S rRNA测序监测肠道菌群变化,RNA测序解析血管基因表达通路。为确证因果关系,使用抗生素处理和无菌小鼠模型证实微生物缺失可诱发类似血管衰老。最终通过给老年小鼠口服/静脉注射纯化LYZ,对比评估肠道菌群和血管标志物变化。这种融合数据挖掘、基因模型、微生物分析和干预研究的多角度策略确保了结论严谨性。

迈向临床:血管健康的肠道靶向策略
尽管仍需人体试验验证,本研究指出肠道靶向策略——如LYZ补充剂、双歧杆菌益生菌或调节微生物代谢物的膳食方案——可能缓解年龄相关性血管炎症。这将有望降低老年人高血压、动脉粥样硬化等血管疾病发生率,为现有心血管治疗体系提供新型非侵入性补充方案。

该成果于2025年5月发表于《Research》期刊,由江南大学、江苏荣军医院、陆军军医大学、金凤实验室、江南大学附属医院、无锡市中医医院(南京中医药大学附属医院)及北京协和医学院共同完成。

来源:https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0704


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