近日，我校华西医院生物治疗全国重点实验室戴伦治、张燕、张惠媛和董飚共同在Nature Aging期刊发表了题为“Age-, sex-and proximal-distal-resolved multi-omics identifies regulators of intestinal aging in non-human primates”的研究论文，该研究利用多组学技术和食蟹猴、小鼠、线虫等多种动物模型，全面揭示了大肠衰老的多维分子特征，发现了多个调控大肠衰老的重要分子，并从蛋白组水平建立了大肠衰老与肠癌的联系。

大肠是人体消化系统的重要组成部分，位于消化道的下段。成人大肠全长约1.5m，包括盲肠、升结肠、横结肠、降结肠、乙状结肠和直肠等六部分。大肠在人体内发挥着重要的生理功能，包括水分和电解质的吸收、粪便的形成与储存，以及维持电解质和酸碱平衡等。随着年龄增长，大肠逐渐衰老，其表现为肠功能下降、肠道菌群失调、肠屏障受损、通透性增加，以及肠道干细胞更新和分化受损等。此外，大肠衰老与结直肠癌、炎症性肠病、便秘、憩室病、萎缩性结肠炎等疾病的发生密切相关。然而，截至目前，大肠衰老相关的调控分子以及大肠衰老与肠道疾病发生发展的分子联系仍然缺乏系统的研究。

该研究利用转录组学、蛋白质组学、磷酸化组学和代谢组学分析，揭示了非人类灵长类动物食蟹猴大肠衰老的异质性。通过对60种年龄相关的分子，包括基因、磷酸化位点和代谢物，在线虫、小鼠和细胞模型中进行功能研究，确认了32个与肠萎缩和肠屏障完整性调控相关的分子。一个有趣的发现是，色氨酸代谢在近端结肠和远端结肠之间存在差异，其中近端结肠较为活跃的是犬尿氨酸（KYN）代谢途径，而远端结肠较为活跃的是5-羟色胺（5-HT）代谢途径。在DSS诱导的小鼠肠炎模型中，远端结肠对5-HT波动的反应更为敏感，这为探究色氨酸代谢途径在结肠疾病发生发展中的作用提供了新思路。此外，研究发现了24种蛋白质，其中包括HPX，可能是连接大肠衰老与结直肠癌的纽带。在50岁以上的结直肠癌患者中，肿瘤中HPX高表达预示着不良预后，而50岁以下的结直肠癌患者中并无此相关性。这项工作揭示了高等动物中大肠衰老的异质性和调控因子，为预防大肠衰老及相关疾病提供了有潜力的干预靶点。

我校华西医院生物治疗全国重点实验室戴伦治研究员、张燕研究员、张惠媛研究员、董飚教授为本文共同通讯作者，王新媛博士、罗亚茹博士、何思雨博士、卢莹博士、龚艳秋博士为本文共同第一作者。四川大学华西医院胡洪波教授、雷鹏教授、谢丹教授、周总光教授、李双庆教授、许恒研究员、戚世乾研究员、赵毅教授、杜丹研究员、陈海宁教授，北京大学第三医院于洋研究员，昆明理工大学灵长类转化医学研究院谭韬教授，清华大学刘晓蕙研究员等多位老师为本项研究提供了帮助。该工作获得了科技部重点研发计划项目、国家自然科学基金委项目、四川大学华西医院135计划项目、华西医院国家老年疾病临床医学研究中心的经费支持，揭示了食蟹猴大肠衰老的异质性和调控因子，为深入理解大肠衰老的分子机制和开发相关大肠衰老及相关疾病的干预策略提供了有力支持。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s43587-024-00572-9