Cell：二甲雙胍延長壽命秘密找到了！

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來源：醫(yī)藥魔方

2019-09-04

****是使用最廣泛的2型糖尿病藥物，但也已被證明可延長多種生物體的壽命，然而，該藥發(fā)揮抗衰老作用的背后機制仍不明確。

8月29日，發(fā)表在Cell上題為“Host-Microbe-Drug-Nutrient ScreenIdentifies Bacterial Effectors of Metformin Therapy”的論文中[1]，由英國和德國科學家組成的研究團隊發(fā)現(xiàn)，****能否用于延長壽命與腸道細菌以及飲食密切相關。通過對線蟲模型以及人類的分析，作者們證實，飲食可通過作用于腸道細菌改變****的療效。

眾所周知，生活在我們胃腸道的細菌能夠產(chǎn)生影響健康和疾病的多種分子，其功能受飲食和藥物的調(diào)節(jié)。不過，弄清飲食、藥物和腸道細菌之間復雜、多方位的關系是一個相當大的挑戰(zhàn)。

為了突破這一難題，在這項研究中，來自英國MRC倫敦醫(yī)學科學研究所的Filipe Cabreiro及其團隊開發(fā)了一種創(chuàng)新的四向高通量篩選技術，以更好地了解飲食、藥物和腸道細菌如何相互作用，從而影響宿主的生理機能。

他們利用定植了人類腸道細菌大腸桿菌的秀麗隱桿線蟲作為簡化的宿主微生物群模型，并讓這些線蟲吸收數(shù)百種不同的營養(yǎng)化合物，同時暴露于****。研究結果顯示，****治療可改變線蟲的代謝和壽命，但這種效應可由特定的營養(yǎng)物質(zhì)增強或抑制，至關重要的是，腸道細菌在這種現(xiàn)象中發(fā)揮了關鍵作用。

“飲食和腸道細菌對****作用的重要性解釋了為什么****之前被證明對另一種常見的研究模型——果蠅的壽命沒有影響。這是因為，果蠅典型的實驗食物富含糖分。在將飲食中的糖去除后，我們也觀察到****對定植了大腸桿菌的果蠅具有積極作用。 ”參與該研究的Helena Cochemé解釋道。

進一步的分析表明，機體內(nèi)的腸道細菌擁有一種復雜的機制（與磷酸轉(zhuǎn)移酶信號通路有關），使得它們能夠協(xié)調(diào)營養(yǎng)信號和****信號，并相應地調(diào)整自己的代謝。細菌積累的一種名為agmatine的代謝物被證明是****對宿主健康產(chǎn)生積極作用所必需的。

基于這些發(fā)現(xiàn)，科學家們接著開始調(diào)查，在線蟲中獲得這些結果是否也能夠在擁有更復雜微生物的人類中觀察到。他們分析了一個大型隊列的2型糖尿病患者和健康對照者的微生物群、營養(yǎng)和藥物狀況。令人驚喜的是，研究發(fā)現(xiàn)，在人類中，****治療也與細菌agmatine生產(chǎn)能力的增加密切相關。更重要的是，科學家們在歐洲多個2型糖尿病患者獨立隊列中重復了這一發(fā)現(xiàn)。此外，研究還證實，主要生產(chǎn)agmatine的細菌是那些已知在****治療的2型糖尿病患者的腸道微生物中數(shù)量增加的細菌。

總結來說，該研究闡明了飲食、微生物群和宿主之間復雜的相互作用網(wǎng)絡是如何影響藥物療效的。這些發(fā)現(xiàn)有望用于指導膳食指南或開發(fā)基因工程菌，以用于增強****的有益作用，改善宿主健康和壽命。

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