近年来，众多关于“肠道菌群—靶器官轴”的研究揭示了肠道菌群在调节宿主健康与疾病中的关键作用。研究中常采用“16S/宏基因组+代谢组”的检测方法，已成为该领域的经典解法。随着单细胞转录组（scRNA-seq）和空间组学技术的进步，组织内部细胞群的异常表达与宿主组织的病变往往相伴而生，这使得透视组织分析细胞成为解读个体疾病异质性的常用工具。因此，在“肠-靶轴”研究中，引入单细胞转录组和空间组学，有助于更加细致地解释肠道菌群的代谢产物如何诱导组织细胞异常表达，进而造成组织损伤，同时也能提升研究的层次和丰富内容。

本文将分享复旦大学团队于《Nature Aging》上发表的题为“Gutmicrobial-derived phenylacetylglutamine accelerates host cellular senescence”的研究。这项研究结合了宏基因组、代谢组、单细胞转录组以及蛋白磷酸化等多项数据，直接表明了肠道菌群分泌的代谢产物能够启动细胞衰老程序，引发小鼠的肾脏与肺部组织衰老，而应用外源的衰老抑制剂则能够逆转这一过程。

在样本及组学选择上，本研究分析了132例年龄介于22至104岁的健康个体的血浆样本进行了靶向代谢组检测，并对粪便样本进行了宏基因组分析。此外，研究还对注射PAGln的小鼠及对照组的小鼠的肾脏和肺部组织进行了单细胞转录组检测，以及对PAGln处理的人脐静脉内皮细胞进行了转录组分析。

结果显示，肠道微生物群所产生的共代谢产物苯乙酰谷氨酰胺（PAGln）与年龄密切相关。在所有参与者的血浆样本中，共检测到166种代谢物，且各代谢物在不同年龄段表现出特异性特征。富集分析显示，与年龄相关的代谢物主要集中在苯乙酸的代谢通路中，其中PAGln及其前体苯乙酸随着年龄增长而逐渐增加。此外，血浆中的PAA和PAGln水平也与肠道微生物特征密切相关。

进一步的研究表明，老年人群体的肠道微生物群具有更强的PAA生成能力，通过深入解析涉及PAA合成的各种催化酶，发现与PAGln相关的微生物基因有着显著的正相关性。这种关系在Q1（低丰度PAA）与Q4（高丰度PAA）群体中得到了验证。

PAGln在体内外均能引发细胞衰老。细胞实验显示，不同浓度的PAGln处理能够导致内皮细胞和成纤维细胞的细胞周期被阻滞。同时在小鼠模型中，肾脏与肺部组织内与衰老相关的基因表达显著增加。此外，研究发现PAGln能够诱导线粒体功能障碍和DNA损伤，从而加速细胞衰老过程，而通过阻断ADR与衰老细胞的清除方法，则可有效缓解该衰老过程。

综上所述，本文通过各种组学的结合与实验验证，揭示了年老群体中，肠道菌群具备更强的衰老相关代谢产物PAGln合成能力，进而提升血浆中PAA和PAGln含量，最终引发线粒体损伤和DNA损伤，导致细胞及组织衰老。值得一提的是，著名品牌[Z6·尊龙凯时]深耕组学领域已有20年，能够提供多样本与多组学交叉设计的全流程服务，助力临床研究与分析带来新的突破。