中國科學院合肥物質科學研究院的安旭教授團隊發現,一種名為磁性螺旋菌 AMB-1(Magnetospirillum magneticum AMB-1,簡稱 AMB-1)的磁性細菌,能夠延長秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis elegans)模型中的健康壽命。該團隊還確定了該效果背後的主要機制——抑制一種稱為鐵死亡(ferroptosis)的細胞死亡形式。
這項研究成果發表在《自由基生物學與醫學》(Free Radical Biology and Medicine)期刊上。
老化會逐漸降低正常的生理功能,並增加許多慢性疾病的風險。研究人員一直在探索藥物和基因方法作為可能的抗衰老策略,但其安全性與實際臨床應用仍存在疑問。
磁性細菌(MTB)提供了一種截然不同的方法。這些微生物含有稱為磁小體的特殊結構,並已顯示出良好的生物相容性。它們已因潛在用途(包括藥物輸送和癌症治療)而受到關注,但其對老化的可能影響卻研究得較少。
為了探究這個問題,研究人員在秀麗隱桿線蟲(一種廣泛用於老化研究的模式生物)中測試了 MTB 菌株 AMB-1。
接種 AMB-1 的線蟲壽命顯著延長。牠們的平均壽命增加了 43.39%,治療還有助於維持年老線蟲的神經功能和腸道完整性。
接著,研究團隊檢驗了磁小體產生對此效果的重要性。結果顯示,產生磁小體的能力在延長壽命中扮演了重要角色。
野生型的 AMB-1 比可逆性非磁性菌株 RNM-AMB-1 產生了更強的長壽效果。相比之下,非磁性菌株 NM-AMB-1 並未延長壽命。
阻斷與老化相關的細胞死亡形式
進一步的實驗提供了關於 AMB-1 如何產生其效果的線索。這些細菌減少了線蟲體內的鐵累積,並降低了脂質過氧化,這些變化抑制了與老化相關的鐵死亡。
鐵死亡是一種與鐵累積和細胞內脂肪氧化損傷相關的細胞死亡形式。基因分析顯示,有幾個與鐵死亡相關的途徑參與了 AMB-1 介導的壽命調節,包括基因 ftn-1、bli-3 和 ads-1。
研究人員表示,這項發現建立了一種新的微生物抗衰老介入策略,並提供了基礎證據,可能支持 MTB 在老年醫學中的更廣泛應用。


