心血管疾病是全球第一大致死病因，衰老和代謝異常是此類疾病的主要危險因素。深入了解腸道微生物組與新陳代謝和衰老之間的關聯(lián)，對于定制干預措施以促進健康長壽至關重要。

6月6日，華大生命科學研究院、華大基因智惠醫(yī)學研究院與上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院國家代謝性疾病臨床醫(yī)學研究中心、上海市內(nèi)分泌代謝病研究所合作成果發(fā)表于《自然—醫(yī)學》。

合作團隊基于兩個40歲及以上、共計2萬人、隨訪11.1年的中老年人群樣本，構建了五種代謝共患病亞型簇，揭示了代謝異常亞簇與心血管疾病風險的關系。此外，研究團隊完成了4491名個體的腸道宏基因測序，開發(fā)了一種新的腸道菌群健康衰老指標——腸道菌齡，并揭示了腸道菌齡進一步區(qū)分心血管風險人群的有效性。

跨越11年，構建五大慢病代謝亞型

人體腸道菌群與衰老和代謝紊亂密切相關。即使年齡相仿，人們腸道菌群的衰老速率也會有所差異，與個體健康水平顯著相關，這提示腸道菌群可能成為調(diào)節(jié)健康老齡化的關鍵。

然而，由于缺乏前瞻性人群隊列，在衰老和代謝異常人群中腸道微生物對長期心血管風險的影響尚不明確。

在該研究中，合作團隊首先在10207名自然人群中，利用21項精準測量的代謝指標，將人群分為五大代謝共患病亞型簇，包括：代謝健康簇、脂代謝紊亂簇、肥胖與胰島素抵抗簇及糖代謝異常簇。

在11.1年的隨訪顯示，與代謝健康的人群相比，肥胖與胰島素抵抗、糖代謝異常人群的心血管疾病發(fā)病風險分別增加了75%和117%。同時，研究團隊在另一獨立驗證隊列中，證實了肥胖與胰島素抵抗的人群和糖代謝異常的人群與更高的心血管疾病風險有關。這表明通過識別個體的代謝共患病亞型，可以準確地預測和管理心血管健康風險。

隨后，研究團隊對此人群中隨機入選的4491名個體的糞便宏基因組數(shù)據(jù)進行了深入分析，揭示腸道菌群組成與個體的年齡和代謝狀態(tài)存在差異化關聯(lián)。其中，擬桿菌屬在年輕人中更為豐富，而普氏菌屬在老年人中更為常見。

“這為深入理解腸道菌群與人體衰老及代謝異質(zhì)性之間的相互作用提供了全新視角?！蔽恼碌谝蛔髡?、上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院研究員王天歌表示。

描述腸道菌群狀態(tài)的新指標

在進一步研究中，合作團隊基于55種與年齡相關的腸道微生物，利用隨機森林算法開發(fā)了一種新的生物學年齡指標——腸道菌齡，用以描述腸道菌群健康衰老狀態(tài)。

研究發(fā)現(xiàn)，60歲以上的老年人群，即使代謝狀態(tài)嚴重紊亂，但如果腸道普氏菌的豐度較低，其腸道年齡會更“年輕”，可在一定程度上抵御心血管疾病風險。這種保護作用獨立于個體的實際年齡、性別、生活方式、飲食習慣和用藥情況。

此外，即使在更高齡的老年人群中，“年輕”菌齡也能降低不健康代謝帶來的心血管高風險。這表明，腸道菌齡作為一個生物標志物，在監(jiān)測與管理代謝紊亂老年人群的心血管疾病風險方面具有重要作用。

“未來，我們希望通過評估腸道菌齡、開發(fā)靶向調(diào)節(jié)腸道菌群來降低菌齡的新策略，以期降低心血管疾病發(fā)病風險，促進健康衰老?！蓖跆旄枵f道。

文章共同通訊作者、華大基因智惠醫(yī)學研究院專項科學家鐘煥姿表示，通過將宏基因組學及最新的前沿組學技術應用于大規(guī)?？v向自然人群、疾病-對照人群、藥物臨床研究隊列等，未來，我們將更深入全面地挖掘代謝病與衰老的組學標志物、解析代謝性疾病的發(fā)病機制、探索靶向腸道菌群來實現(xiàn)健康的新途徑。

相關論文信息：https://www.nature.com/articles/s41591-024-03038-y

來源：《自然—醫(yī)學》