Nature Aging解讀：腸道菌群變化可觸發(fā)DNA甲基化漂移，影響腸道衰老進(jìn)程！

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前 言

腸道菌群是人體內(nèi)的一個(gè)復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)，包含成千上萬(wàn)種微生物。

它們不僅幫助我們消化食物，還在維持免疫系統(tǒng)、代謝調(diào)節(jié)等方面發(fā)揮著重要作用。

隨著年齡的增長(zhǎng)，腸道菌群的組成和多樣性逐漸發(fā)生變化，某些有害細(xì)菌可能逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，導(dǎo)致腸道功能的衰退。

這一變化不僅會(huì)影響腸道健康，還可能通過(guò)各種機(jī)制影響全身健康。

近年來(lái)的研究表明，腸道菌群的變化與衰老過(guò)程密切相關(guān)，尤其是在影響免疫系統(tǒng)、代謝功能以及衰老的遺傳機(jī)制方面。

01DNA甲基化——衰老的分子“指紋”

DNA甲基化是基因調(diào)控的重要機(jī)制之一，指的是在DNA分子中特定位置添加甲基基團(tuán)，這一變化會(huì)影響基因的表達(dá)。

在衰老過(guò)程中，DNA甲基化模式的改變被認(rèn)為是衰老的“分子指紋”。具體來(lái)說(shuō)，隨著年齡的增長(zhǎng)，基因甲基化會(huì)發(fā)生漂移，許多與免疫、代謝等功能相關(guān)的基因甲基化狀態(tài)發(fā)生改變，導(dǎo)致基因表達(dá)失調(diào)，從而引發(fā)衰老相關(guān)疾病。

▲結(jié)腸癌與表觀遺傳漂移的細(xì)胞相關(guān)。

這一甲基化漂移被認(rèn)為是衰老的分子基礎(chǔ)之一，對(duì)衰老過(guò)程的了解提供了新的視角。

特別是DNA甲基化的變化可能是衰老引發(fā)疾病的根源，它通過(guò)影響基因的表達(dá)，進(jìn)而影響到細(xì)胞、組織和器官的功能。

02腸道菌群如何通過(guò)DNA甲基化影響衰老

腸道菌群不僅僅在局部腸道健康中起作用，它還能夠通過(guò)代謝物質(zhì)影響全身的DNA甲基化水平。

腸道細(xì)菌通過(guò)發(fā)酵膳食纖維，產(chǎn)生短鏈脂肪酸（如醋酸、丙酸和丁酸），這些短鏈脂肪酸不僅幫助維持腸道健康，還能夠通過(guò)血液循環(huán)傳遞到全身，影響其他組織和器官的基因表達(dá)。

研究發(fā)現(xiàn)，丁酸等短鏈脂肪酸在調(diào)節(jié)DNA甲基化方面起著重要作用，能夠通過(guò)抑制某些酶的活性，改變基因的甲基化狀態(tài)，從而影響衰老過(guò)程。

▲表觀遺傳漂移的地穴顯示出鐵穩(wěn)態(tài)的改變。

腸道菌群的變化會(huì)導(dǎo)致這些代謝物質(zhì)的生成發(fā)生變化，進(jìn)而影響基因的甲基化模式，最終加速或減緩衰老過(guò)程。

03腸道衰老的表現(xiàn)與DNA甲基化的關(guān)聯(lián)

隨著衰老的到來(lái)，腸道的健康狀況會(huì)逐漸下降，表現(xiàn)為腸道屏障功能的減弱、免疫系統(tǒng)的衰退以及腸道菌群的失衡。

腸道屏障功能下降使得有害物質(zhì)和病原體更容易進(jìn)入體內(nèi)，導(dǎo)致慢性炎癥的發(fā)生。而這些變化不僅僅是腸道局部的現(xiàn)象，還會(huì)影響全身的健康。

▲DNAm漂移通過(guò)隱形裂變擴(kuò)展。

腸道衰老過(guò)程中，DNA甲基化的漂移被認(rèn)為是衰老的一個(gè)重要標(biāo)志。特別是在腸道上皮細(xì)胞和免疫細(xì)胞中，DNA甲基化模式的改變，會(huì)影響腸道屏障的完整性和免疫功能，從而加速衰老進(jìn)程。

腸道菌群的失衡與DNA甲基化的變化之間存在緊密的聯(lián)系，這種相互作用加劇了衰老過(guò)程，影響著健康和長(zhǎng)壽。

04腸道菌群與衰老防治的新視角

通過(guò)對(duì)腸道菌群和DNA甲基化之間關(guān)系的深入研究，我們對(duì)衰老的分子機(jī)制有了新的認(rèn)識(shí)。

調(diào)節(jié)腸道菌群的結(jié)構(gòu)和功能，可能成為一種有效的抗衰老策略。

研究表明，通過(guò)改善飲食、調(diào)整生活方式、使用益生菌等方式，可以促進(jìn)腸道菌群的平衡，幫助維持腸道健康。

這些方法不僅有助于改善腸道功能，還可能通過(guò)調(diào)節(jié)DNA甲基化的方式，減緩衰老的進(jìn)程。

注明 參考文獻(xiàn)

Iron homeostasis and cell clonality drive cancer-associated intestinal DNA methylation drift in aging

Anna Krepelova , Mahdi Rasa , Francesco Annunziata……

DOI: 10.1038/s43587-025-01021-x

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