近日，廣西愛生生命科技有限公司（以下簡稱愛生生命）的科研團隊再次在長壽科技行業(yè)投下一枚炸彈，在The Journals of Gerontology, Series A: Biological Sciences and Medical Sciences（老年學(xué)系列期刊A：生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)科學(xué) ）國際期刊中發(fā)表題為”Antimicrobial Peptides From the Gut Microbiome of the Centenarians: Diversifcation of Biosynthesis and Youthful Development of Resistance Genes(百歲老人腸道微生物組中的抗菌肽：多樣化的抗菌肽生物合成和年輕化的抗性基因發(fā)展)”的論文。

研究背景

抗生素自面世以來，以其良好的抗菌效果的得到廣泛使用，同時也逐漸在治療后期產(chǎn)生的抗藥性?？股啬退幉≡w的廣泛流行加劇了治療感染的挑戰(zhàn)，并對人類健康構(gòu)成威脅。據(jù)預(yù)測，到2050年，耐藥性感染每年可能導(dǎo)致全球1000萬人死亡。

一些實驗驗證強調(diào)了抗菌肽（AMPs）廣泛的抗菌活性、穩(wěn)定性和低宿主細(xì)胞毒性，使AMPs成為最有希望的抗生素替代品，并為抗生素耐藥性危機提供了潛在的解決方案。而人體腸道中宿主衍生的AMPs不僅可以預(yù)防病原體感染，還可以塑造微生物群的整體組成。然而，腸道菌群中潛在AMPs及其抗性基因與年齡分布之間的關(guān)系尚未得到徹底研究。

基于以上的研究背景，愛生生命科學(xué)家團隊利用多年來積累的長壽老人腸道數(shù)據(jù)，結(jié)合先進(jìn)的AI模型，進(jìn)行了不同年齡組腸道微生物分組的對比分析，希望借此進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)百歲老人身體當(dāng)中的長壽密碼。

研究方法&結(jié)果

該研究團隊通過構(gòu)建AMPs預(yù)測模型，分析不同年齡條件下宏基因組數(shù)據(jù)中潛在AMPs的分布模式。研究團隊采集了50例健康人群的糞便樣本，依據(jù)年齡分為三組：年輕組（YG，24-44歲，n=15）、老年組（OAG，68-85歲，n=15）和長壽老人組（CG，100-116歲，n=20），并對所有樣本進(jìn)行宏基因組測序。通過將宏基因組數(shù)據(jù)與AMPRGs庫進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)了不同年齡組中AMPRGs的分布差異。

為了使得數(shù)據(jù)的比對更加精確，該研究團隊重新構(gòu)建了一個AMP識別pipeline，在這個pipeline中，使用公共數(shù)據(jù)庫上的AMPs數(shù)據(jù)集和non-AMPs數(shù)據(jù)集構(gòu)建了基于深度學(xué)習(xí)的自然語言處理模型，并對模型的性能進(jìn)行優(yōu)化。

通過以上精準(zhǔn)的樣本采集+大數(shù)據(jù)模型對比下，不同年齡組中，在不對c_AMP的均勻度（evenness，Eve）進(jìn)行限制的情況下，特有的c_AMP隨年增加呈遞增趨勢，且長壽組（CG）具有最多數(shù)量的特有c_AMP，其數(shù)量接近年輕組（YG）的兩倍（圖2A），且這種差異似乎隨著年齡的增長而增加。也就是說，發(fā)現(xiàn)長壽人群的c_AMP組成和多樣性高于非長壽人群。

除此之外，該研究還評估了三種與衰老關(guān)聯(lián)性較大的菌種（Akkermansia muciniphila阿克曼氏菌、Bifidobacterium longum雙歧桿菌和Bacteroides fragilis脆弱類桿菌）與重要AMP（ic_AMP）在宏基因組測序數(shù)據(jù)中的相關(guān)性，結(jié)果顯示AMP_208040、AMP_238058、AMP_260767和AMP_326713與三種菌存在一定的關(guān)聯(lián)性（cor>0.3、p<0.05）（圖3D），表明這三種菌可作為ic_AMP具有長壽關(guān)聯(lián)性的佐證。AMP種類數(shù)量隨年齡增長而增加，百歲老人的AMP種類更加多樣化。

論文揭示了百歲老人腸道微生物組中抗菌肽（AMPs）的多樣性與抗菌肽抗性基因（AMPRGs）的分布模式，這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步解釋了腸道微生物組在健康長壽中的作用，有助于指導(dǎo)選擇抗菌肽（AMP）儲存庫和開發(fā)新型抗菌肽（AMP），并可能有助于從抗菌劑的角度闡明百歲老人的長壽優(yōu)勢， 為開發(fā)新型耐藥性抗菌劑提供了科學(xué)依據(jù)，有望降低抗生素耐藥性風(fēng)險，具有巨大的應(yīng)用潛力。

一、對長壽行業(yè)的發(fā)展&啟示

未來也許會推動長壽行業(yè)從更多的切入點進(jìn)行研究開發(fā)。為個性化醫(yī)療和營養(yǎng)干預(yù)提供了科學(xué)依據(jù)，未來可能會開發(fā)出針對不同個體腸道微生物組特征的干預(yù)措施，如長壽菌群移植(LMT)等先進(jìn)醫(yī)療技術(shù)會被更廣泛運用，或者是開發(fā)新型抗菌藥物，以應(yīng)對日益嚴(yán)重的抗生素耐藥性問題，以促進(jìn)健康長壽。

二、對長壽技術(shù)的推動

該研究結(jié)果顯示百歲老人的年齡優(yōu)勢，探討了人類腸道菌群中抗菌肽生物合成的潛力和AMPRG的發(fā)育狀況，為抗菌肽耐藥性的發(fā)展和益生菌株的篩選提供了啟示。未來，愛生生命也會根據(jù)論文中的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步開發(fā)針對腸道菌群的新產(chǎn)品，并優(yōu)化現(xiàn)有產(chǎn)品的配方，提高產(chǎn)品的有效性和安全性增強AMPs的多樣性和活性，為消費者提供更好的健康解決方案，從而促進(jìn)健康長壽。

愛生生命現(xiàn)有的大數(shù)據(jù)模型的腸道健康監(jiān)測工具，已經(jīng)可以幫助消費者了解和改善自己的腸道健康狀況。而論文中涉及的機器學(xué)習(xí)模型和宏基因組學(xué)技術(shù)則說明，愛生生命將會對生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、計算機科學(xué)和工程學(xué)等多個學(xué)科做進(jìn)一步的交叉融合，加強跨學(xué)科研究的發(fā)展，把這項綜合性技術(shù)打造成獨家的長壽科技手段，用于預(yù)防和治療老年相關(guān)疾病，延長健康壽命。

三、未來展望

愛生生命在GSA發(fā)表的論文，不僅為長壽行業(yè)提供了新的研究方向，也為公司的產(chǎn)品研發(fā)提供了科學(xué)依據(jù)。同時，這項研究對提高人類健康長壽水平和推動科技進(jìn)步具有重要意義。未來，隨著腸道菌群研究的深入，有望開發(fā)出更多有效的健康干預(yù)措施，以促進(jìn)健康長壽，同時也為抗菌藥物的研發(fā)提供新的思路。此外，這項研究還強調(diào)了跨學(xué)科合作的重要性，預(yù)示著未來科學(xué)研究將更加依賴于多學(xué)科的融合與創(chuàng)新。

愛生生命在長壽科技研究領(lǐng)域的貢獻(xiàn)，不僅有助于公司自身的發(fā)展，也為行業(yè)的進(jìn)步和人類健康長壽的實現(xiàn)提供了寶貴的知識和技術(shù)支持。隨著科技的不斷進(jìn)步，我們有理由相信，未來人類將能夠更好地理解和利用長壽科技，為實現(xiàn)健康長壽的目標(biāo)邁出堅實的步伐。