[发明专利]长寿家族的肠道代谢图谱的建立及其在增龄健康领域的应用

说明书

本发明公开了长寿家族的肠道代谢图谱的建立及其在增龄健康领域的应用，根据不同长寿个体的粪便代谢物进行研究，从粪便代谢物角度为肠道健康和长寿进行新的研究，可以更全面的观察到家族型长寿人群肠道的菌群代谢轮廓变化及稳定影响人群寿命的代谢特征，同时也为家族型长寿人群肠道微生物的代谢产物与机体互作的机制研究提供新的方法和思路，使抗衰老的治疗机理提供新的思路。

技术领域

本发明涉及分子生物医学领域，特别涉及长寿家族的肠道代谢图谱的建立及其在增龄健康领域的应用。

背景技术

衰老、长寿的研究一直是生命科学领域的热点问题，但至今仍未阐明。衰老是由遗传、年龄、生活环境、饮食等共同影响的，是一个复杂的多因素过程。衰老必然伴随着代谢状态的改变，机体的代谢产物水平对健康长寿具有重要作用，很多疾病和炎症的发生都和代谢失衡有关。目前，对机体健康、疾病的研究聚焦在肠道微生态领域，肠道菌群与宿主在一同进化过程中，其菌群的构成和多样性受到宿主内在因素或者是外在环境因素的影响，如基因遗传、年龄、性别、生活环境、饮食等。

肠道微生物是人体最庞大、最复杂的微生态系统，被称作第二基因组。人体肠道系统中约有500-1000种细菌，这些细菌可分为有益菌、有害菌与中性菌三大类。其中有益菌具有人体不具备的代谢功能，能够合成多种人体生长发育必须的维生素、氨基酸，参与糖类和蛋白质的代谢，同时还能促进矿物元素的吸收。而这些营养物质对人类健康有着重要作用，一旦缺少就会引起多种疾病，如糖尿病、炎症性肠病、心理疾病、中枢神经系统(CNC)疾病、癌症等。可见肠道微生物与人体的免疫系统、新陈代谢、营养吸收甚至心理状态都密不可分。

研究表明，肠道益生菌在人体肠道中的定殖丰度直接影响人体健康水平，对人的健康与长寿至关重要。随着人年龄的增长，人体肠道内的益生菌丰度逐渐降低，老年人肠道内益生菌数量与青少年时期相比约下降至原来的1/1000～1/100，但研究发现长寿老人肠道中益生菌的数量比其他老年人群均值高出60倍。研究发现长寿老人粪便中存在像长双歧杆菌(B.longum)、罗伊氏乳杆菌(L.reuteri)、约氏乳杆菌(L.johnsonii)、鼠李糖乳杆菌(L.rhamnosus)等核心菌。对中国的长寿老人进行研究，从一定程度上揭示了年龄因素对肠道菌群的影响，对于解释肠道微生态与长寿关系有一定的意义。但肠道菌群及其代谢产物如何与宿主互相作用从而影响机体的健康和寿命则鲜有报道。

小分子代谢物作为细胞调控过程的终产物，其种类和数量的变化被视为生命体对基因或环境变化的最终响应。GC-MS、LC-MS和NMR等高通量、高灵敏度的代谢组学检测技术，是目前代谢物检测的主流方法。有研究报道巴马长寿人群尿液中的18种特征代谢物，包括5-羟基-L色氨酸、咖啡酸、D-核糖、吲哚、组胺、L-谷氨酰胺、L组氨酸、L蛋氨酸、焦谷氨酸、磷脂酰胆碱等，差异代谢物主要参与了氨基酸代谢、磷脂代谢。但研究家族型的长寿人群的粪便代谢组研究尚未报道。

根据现有问题，对家族型的长寿人群的粪便代谢组进行研究成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供机体健康和增龄相关的粪便代谢标志物及其应用。

本发明对长寿家族和非长寿家族人群的粪便进行了非靶向代谢检测，进而观察家族型长寿人群肠道的菌群代谢轮廓变化及稳定影响人群寿命的代谢特征。长寿家族人群的纳入标准：老人90岁以上，并且父母或兄弟姐妹有90岁以上人群。选取的是中国南部地区的一个群体，两组的长寿人群均为自然环境下的长寿标本，非医疗照护下的高龄人群，且两组人群都是无心脑血管疾病及认知障碍的健康群体。