近年来的多项研究揭示了“肠道菌群—靶器官轴”在调节宿主健康与疾病中的重要性。其中，“16s/宏基因组+代谢组”的探测手段已成为经典选择。随着单细胞转录组（scRNA-seq）和空间组学的快速发展，宿主组织中的细胞群异常往往与组织的病理变化密切相关。因此，将单细胞转录组和空间组学技术纳入“肠-靶轴”的研究中，不但能够深入分析肠道菌群的代谢产物对组织细胞异常表达的诱导过程，还可以丰富相关研究的层次和内容。

最近，复旦大学团队在《Nature Aging》期刊上发表的研究文章《肠道微生物衍生的苯乙酰谷氨酰胺加速宿主细胞衰老》中，结合了宏基因组、代谢组、单细胞转录组、转录组及蛋白磷酸化的数据，明确了肠道菌群释放的代谢产物如何启动细胞衰老程序，进而诱导小鼠的肾脏与肺部组织衰老。此外，研究还表明使用外源性衰老抑制剂可以逆转该衰老过程。

为了进行更加细致的研究，该研究使用132例22岁至104岁健康个体的血浆和粪便样本，进行靶向代谢组和宏基因组的检测。通过对膳食成分与肠道微生物之间相互作用的分析，发现老年个体的肠道微生物群在苯乙酸代谢通路中，与年龄相关的代谢物显著增加，例如苯乙酰谷氨酰胺（PAGln）及其前体代谢物苯乙酸（PAA）。在所有检测的人群血浆样本中，共识别166种代谢物，并发现这些代谢物展现了明显的年龄阶段特异性特征。

研究结果还表明，老年人群的肠道微生物具备更强的PAA产生能力，通过进一步分离和鉴定微生物基因组，发现了多种相关酶的表达与血浆中PAGln和PAA的浓度呈正相关。相较于年轻和中年群体，老年群体的菌群差异更加显著，显示出PAGln生成能力的增强。

在细胞实验中，PAGln在体内和体外处理均显著促进了细胞衰老的发生，且表现出一定的剂量依赖性。实验证明，PAGln处理后，相关的细胞影响表现为细胞周期阻滞和衰老标志物的上调。此外，在小鼠模型中，PAGln的应用进一步证实了其对肾脏和肺部衰老的诱导作用。

为探讨PAGln在细胞衰老中的机制，研究发现其与线粒体功能的障碍密切相关，并通过ADR-AMPK信号途径诱导DNA损伤和功能失调，这些发现为衰老相关疾病的干预提供了新的方向。最后，研究表明，阻断ADR途径或应用衰老细胞清除剂可以有效减轻由PAGln引发的细胞衰老。这项研究结合了多组学分析与实验验证，揭示了老年人群肠道微生物群在衰老相关代谢物产生上的显著能力。

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