假小链双歧杆菌及其功能代谢物通过抑制炎性衰老延长健康寿命

肠道微生物组深刻影响宿主衰老，但调控衰老的关键微生物及其机制尚不明确。本研究基于包含1740名中国人的多组学队列，解析衰老过程中分肠型的肠道菌群重塑，构建微生物衰老时钟 MicroAge，研究鉴定出 Bifidobacterium pseudocatenulatum（假小链双歧杆菌） 为衰老过程中持续耗竭的候选抗衰老菌种。在自然衰老小鼠中，口服该菌可修复肠道稳态、抑制多器官炎性衰老，改善认知与运动能力，延长健康寿命。机制上，其代谢物5‑氨基戊酸甜菜碱（5‑AVAB）随年龄升高在人体内下降；补充5‑AVAB 可部分重现该益生菌的全身性抗衰老效果。

1. 不同肠型表现出不同的肠道菌群衰老轨迹

本研究收集257名健康受试者作为发现队列，采集粪便宏基因组、血浆代谢组、蛋白组以及外周血单核细胞转录组等多组学信息。依据菌群组成，人群划分为 ETB 拟杆菌型（占64%）和ETP普雷沃氏菌型（占36%）两类肠型。ETB样本内维生素B6合成相关通路更加富集；ETP组脂多糖LPS合成通路占比更高，也暗示着更强的促炎风险。衰老过程中两类肠型的菌群演化走向明显不一样：ETB组微生物组成、菌群多样性随年龄变化幅度较小，整体相对稳定；而ETP组更容易发生衰老相关的菌群生态紊乱，典型表现为核心共生菌Prevotella copri丰度下降，携带毒力因子、抗生素抗性基因的微生物占比上升。非负矩阵分解得到的肠型特征也印证该现象：以普雷沃氏菌为代表的肠型特征信号随年龄逐步减弱，反映这类核心共生菌群面对衰老压力更为脆弱。

2. 年龄相关的肠道菌群分类和功能变化具有肠型依赖性

本研究筛选得到46种丰度随年龄上升的菌种以及17种随年龄下降的菌种。随衰老不断减少的大多是有益共生微生物，其中B. pseudocatenulatum、Bacteroides plebeius下降趋势最为突出；而随年龄富集的物种里包含不少条件致病菌，例如克雷伯菌属以及部分来源于口腔的微生物。从功能层面看，衰老会驱动菌群功能发生偏移，由物质生物合成逐步转向降解代谢：生物素、淀粉、L-鸟氨酸合成通路活性随年龄降低，血浆样本中生物胞素水平也同步下降；与之相反，芳香化合物、宿主来源物质的降解通路，以及致病相关基因的丰度持续升高。上述各类改变在ETP普雷沃氏菌型中表现得更加突出，ETB拟杆菌型则相对平稳。两类肠型也存在共性变化，例如核糖体蛋白合成相关通路下调；但ETP还额外出现毒力因子富集、甜菜碱还原能力下降等特有特征。菌群重塑同时存在性别差异：男性体内菌群受衰老影响的改变范围更广；不过假小链双歧杆菌的丰度衰减现象在男女群体中均可以观察到，属于不受性别干扰的衰老相关肠道标志物。

3.  5-AVAB 介导 B. pseudocatenulatum 的全身抗衰老作用研究

研究将假小链双歧杆菌丰度和宿主全身代谢特征关联开展整合分析。该菌丰度和代表年轻状态的分子标志物呈正相关，和脂质过氧化产物、各类炎症介质水平呈负相关。在众多微生物来源代谢物当中，5氨基戊酸甜菜碱与假小链双歧杆菌丰度的正相关关系最为显著，并且该关联在独立验证队列中可以重复重现。-AVAB本身也是随年龄下调的关键代谢物，靶向质谱检测证实，人血浆内该物质含量会随年龄增长不断降低。借助非冗余宏基因组组装基因组做BLASTx比对分析，结果提示假小链双歧杆菌拥有候选合成酶基因，有可能依托精氨酸或者三甲基赖氨酸通路生成5-AVAB。体外培养实验证实，该菌株培养24 h后，上清中就能够检出5-AVAB；动物实验同样证明，口服活菌处理后，自然衰老小鼠血浆5-AVAB 含量得到提升，机体全身代谢组也随之发生重塑。临床关联分析显示，5-AVAB 和假小链双歧杆菌的相关谱高度吻合：该代谢物与机体代谢异常、炎症风险呈负相关，和肺功能、骨密度指标呈正相关。

综合来看，本研究基于中国人群大样本多组学队列，划分出拟杆菌、普雷沃氏菌两类肠型；对比发现ETP普雷沃氏菌型人群更易出现菌群失调，存在加速衰老的风险。本研究构建MicroAge肠道微生物衰老时钟，筛选得到假小链双歧杆菌这一有潜力的抗衰老益生菌。小鼠体内实验证明该菌株能够改善认知、运动能力，抑制多器官炎性衰老。后续进一步锁定其代谢产物5-AVAB，该物质在人体内随年龄逐步减少；体外细胞实验与体内动物结果共同说明5-AVAB可以缓解细胞衰老表型。

参考资料：A geroprotective probiotic and its functional metabolite counteract inflammaging to extend healthspan.（DOI:10.1038/s43587-026-01181-4）