Chen Xiang, Liu Yiyun, Pu Juncai, Gui Siwen, Wang Dongfang, Zhong Xiaogang, Tao Wei, Chen Xiaopeng, Chen Weiyi, Chen Yue, Qiao Renjie, Xie Peng
Department of Neurology, The First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China.
NHC Key Laboratory of Diagnosis and Treatment on Brain Functional Diseases, The First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China.
Microorganisms. 2023 Sep 26;11(10):2406. doi: 10.3390/microorganisms11102406.
Aging is a systemic physiological degenerative process, with alterations in gut microbiota and host metabolism. However, due to the interference of multiple confounding factors, aging-associated molecular characteristics have not been elucidated completely. Therefore, based on 16S ribosomal RNA (rRNA) gene sequencing and non-targeted metabolomic detection, our study systematically analyzed the composition and function of the gut microbiome, serum, and fecal metabolome of 36 male rhesus monkeys spanning from 3 to 26 years old, which completely covers juvenile, adult, and old stages. We observed significant correlations between 41 gut genera and age. Moreover, 86 fecal and 49 serum metabolites exhibited significant age-related correlations, primarily categorized into lipids and lipid-like molecules, organic oxygen compounds, organic acids and derivatives, and organoheterocyclic compounds. Further results suggested that aging is associated with significant downregulation of various amino acids constituting proteins, elevation of lipids, particularly saturated fatty acids, and steroids. Additionally, age-dependent changes were observed in multiple immune-regulatory molecules, antioxidant stress metabolites, and neurotransmitters. Notably, multiple age-dependent genera showed strong correlations in these changes. Together, our results provided new evidence for changing characteristics of gut microbes and host metabolism during aging. However, more research is needed in the future to verify our findings.
衰老 是 一个 系统性 的 生理 退行性 过程,伴随着 肠道 微生物群 和 宿主 代谢 的 改变。然而,由于 多种 混杂 因素 的 干扰,与 衰老 相关 的 分子 特征 尚未 完全 阐明。因此,基于 16S 核糖体 RNA(rRNA)基因 测序 和 非靶向 代谢组学 检测,我们 的 研究 系统地 分析 了 36 只 年龄 跨度 从 3 岁 到 26 岁 的 雄性 恒河猴 的 肠道 微生物组、血清 和 粪便 代谢组 的 组成 和 功能,这些 恒河猴 完全 涵盖 了 幼年、成年 和 老年 阶段。我们 观察到 41 个 肠道 属 与 年龄 之间 存在 显著 相关性。此外,86 种 粪便 代谢物 和 49 种 血清 代谢物 表现出 与 年龄 显著 相关,主要 分为 脂质 和 类脂 分子、有机 含氧化合物、有机酸 及其 衍生物 以及 有机 杂环化合物。进一步 的 结果 表明,衰老 与 构成 蛋白质 的 各种 氨基酸 的 显著 下调、脂质(特别是 饱和 脂肪酸)和 类固醇 的 升高 有关。此外,在 多种 免疫调节 分子、抗氧化 应激 代谢物 和 神经递质 中 观察到 年龄依赖性 变化。值得注意 的 是,多个 年龄依赖性 属 在 这些 变化 中 表现出 强烈 的 相关性。总之,我们 的 结果 为 衰老 过程中 肠道 微生物 和 宿主 代谢 的 变化 特征 提供了 新的 证据。然而,未来 需要 更多 的 研究 来 验证 我们 的 发现。