年齡如何影響腸道菌群成為近來研究熱點(diǎn)之一。由于人群中復(fù)雜的環(huán)境因素在個(gè)體間的差異，年齡的實(shí)際作用不可避免地會(huì)被混雜因素所干擾，因此通過控制良好的環(huán)境來減少混雜因素的影響對(duì)于客觀揭示健康靈長類中腸道菌群隨年齡改變而發(fā)生的變化是必不可少的。

　　近日，江南大學(xué)-廣東省科學(xué)院動(dòng)物研究所慢性病靈長類研究聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、省科學(xué)院動(dòng)物研究所非人靈長類研究課題組以健康的食蟹猴為模型，研究了靈長類腸道菌群在組成結(jié)構(gòu)和互作網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等層面的年齡依賴性變化，并鑒定了與該過程相關(guān)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)微生物。食蟹猴是廣泛使用的非人靈長類動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，腸道菌群和基因與人高度相似。該研究對(duì)圈養(yǎng)食蟹猴的腸道菌群進(jìn)行了16S rRNA基因測(cè)序，研究其從嬰幼期到老年期過程中年齡相關(guān)腸道菌群在組成結(jié)構(gòu)和功能、微生物互作網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等方面的表征，系統(tǒng)揭示了靈長類腸道菌群在全生命周期中的動(dòng)態(tài)變化，為理解靈長類全生命周期中腸道菌群的發(fā)育及其與健康老齡化的關(guān)系提供了重要參考。

圖1 不同年齡組食蟹猴中厚壁菌門與擬桿菌門的比例和β多樣性

　　菌群多樣性分析表明：在各個(gè)年齡組的食蟹猴糞便樣本中厚壁菌門和擬桿菌門為兩個(gè)優(yōu)勢(shì)門。研究人員發(fā)現(xiàn)，與嬰幼組相比，成年組尤其是中老年組中厚壁菌門與擬桿菌門的比值顯著增加，β多樣性變化非常明顯(圖1)。菌群豐度與年齡的進(jìn)一步相關(guān)性分析表明：在門水平上，Epsilonbacteraeota等6個(gè)門與年齡呈負(fù)相關(guān)，而Actinobacteria等9個(gè)門與年齡呈正相關(guān)；在屬水平上，共有112個(gè)屬與年齡顯著相關(guān)，與年齡相關(guān)性最強(qiáng)的有40個(gè)屬。在這些微生物中，23個(gè)屬與年齡呈負(fù)相關(guān)，其中大部分是潛在的共生菌，包括來自Lachnospiraceae 的11個(gè)屬，來自Prevotellaceae的2個(gè)屬，來自Ruminococcaceae的2個(gè)屬。這些發(fā)現(xiàn)為更好地了解疾病中腸道菌群的變化提供重要的參考。

圖2 拓?fù)浞治龃_定腸道菌群網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵和驅(qū)動(dòng)菌屬

　　拓?fù)鋵W(xué)分析結(jié)果顯示（圖2），嬰幼組中腸道菌群網(wǎng)絡(luò)連接性最低。菌群互作網(wǎng)絡(luò)在青年組中發(fā)展到更成熟的階段，而在中年組中具有最高的連接性。出乎意料的是，盡管在老年組和中年組之間發(fā)現(xiàn)有相似的腸道菌群多樣性，但在老年組中菌群互作網(wǎng)絡(luò)的連接性急劇下降，提示菌群互作網(wǎng)絡(luò)的連接性可能是比生物多樣性更適合反映菌群衰老的指標(biāo)。關(guān)鍵菌屬分析發(fā)現(xiàn)Prevotella 9 是四個(gè)年齡組以及使用所有樣本構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)唯一共有的關(guān)鍵屬。此外，影響菌群變化的驅(qū)動(dòng)微生物分析結(jié)果提示Prevotella 9 是影響嬰幼組和青年組之間菌群互作改變的唯一驅(qū)動(dòng)菌。與嬰幼組相比，青年組的腸道菌群建立了與Prevotella 9 的新相互作用。在中年組中，Rikenellaceae RC9 和Megasphaera則是腸道菌群長期發(fā)育相關(guān)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)微生物。

　　相關(guān)研究論文發(fā)表在基因組與遺傳領(lǐng)域知名期刊《Genomics, Proteomics & Bioinformatics》，魏志遠(yuǎn)博士、饒軍華副研究員為論文的共同第一作者，陳建歡教授為通訊作者。該工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目、廣東省科學(xué)院科技發(fā)展專項(xiàng)等基金項(xiàng)目資助。

　　論文信息：Wei ZY, Rao JH, Tang MT, Zhao GA, Li QC, Wu LM, Liu SQ, Li BH, Xiao BQ, Liu XY, Chen JH. Characterization of Changes and Driver Microbes in Gut Microbiota During Healthy Aging Using a Captive Monkey Model. Genomics, Proteomics & Bioinformatics.Dec.30, 2021.  https://doi.org/10.1016/j.gpb.2021.09.009

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.gpb.2021.09.009

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