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Nature子刊:从病毒组入手,挖掘百岁老人长寿的秘密
【字体: 大 中 小 】 时间:2023年05月18日 来源:生物通
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研究人员发现,百岁老人表现出独特的肠道病毒群落特征,包括病毒多样性的上升和细菌相互作用的改变。这项成果于5月15日发表在《Nature Microbiology》(自然-微生物学)杂志上。
百岁老人一直都是一个独特的群体。在漫长的人生岁月中,他们如何抵御癌症、心血管疾病和神经退行性疾病,这都是研究人员特别感兴趣的地方。近日,Broad研究所和哥本哈根大学的研究人员从肠道病毒组入手来挖掘百岁老人长寿的秘密。
研究人员发现,百岁老人表现出独特的肠道病毒群落特征,包括病毒多样性的上升和细菌相互作用的改变。这项成果于5月15日发表在《Nature Microbiology》(自然-微生物学)杂志上。
共同通讯作者、Broad研究所的Damian Plichta和Ramnik Xavier以及哥本哈根大学的Simon Rasmussen及其同事在文中写道:“我们发现,百岁老人的肠道病毒组是一个丰富多样的群落,包含独特的病毒群体,它们与百岁老人丰富的细菌群体相互作用。”
此次研究的对象包括日本和意大利撒丁岛的195名百岁老人。研究人员利用已发表的宏基因组序列,采用病毒和原噬菌体序列检测流程来表征百岁老人的肠道病毒组(virome)模式。然后将这些肠道病毒群落模式与61名青年人(18-55岁)和133名普通老人(>60岁)的肠道病毒组特征进行比较。
“百岁老人代表了一个令人惊讶的健康群体,与年轻几十岁的人相比,他们不容易出现感染,也不容易患上年龄相关性疾病,”作者解释说。“他们如何保持长寿,这是大家都感兴趣的话题。”
总的来说,研究团队的分析显示,与非百岁老人相比,百岁老人的肠道病毒组多样性增加,且存在与梭状芽胞杆菌相关的病毒属以及之前未报道的其他病毒操作分类单元(vOTU)。
当他们深入研究病毒与细菌的相互作用时,研究人员观察到从溶原到溶菌互作的转变,同时还观察到细菌途径中辅助代谢基因的富集,这些基因参与了硫酸盐代谢途径中的关键步骤。
“我们发现,百岁老人的病毒组促进了硫酸盐代谢途径中的关键步骤,特别是从蛋氨酸到同型半胱氨酸的转化,”作者写道。“这反过来表明,百岁老人的微生物组配置具有更大的潜力,将蛋氨酸转化为同型半胱氨酸,将硫酸盐和牛磺酸转化为硫化物。”
研究人员还发现,温和病毒在婴儿肠道中随着时间的推移而扩增,并在整个成年期表现为一个稳定的溶菌群体。不过,百岁老人的溶菌群体与其他人相比有所增加。
他们指出,大约四分之三的病毒蛋白质组还没有功能上的注释,改进病毒数据库和注释方法将成为关键。他们认为,将病毒颗粒富集处理与长读长测序技术相结合,将有望继续划分有利于人类长寿的病毒群体。
原文检索
Johansen, J., Atarashi, K., Arai, Y. et al. Centenarians have a diverse gut virome with the potential to modulate metabolism and promote healthy lifespan. Nat Microbiol (2023). https://doi.org/10.1038/s41564-023-01370-6