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磁性细菌让秀丽隐杆线虫寿命延长43%,揭示抗衰老新机制

磁性细菌让秀丽隐杆线虫寿命延长43%,揭示抗衰老新机制

近日,一项发表在《Free Radical Biology and Medicine》上的突破性研究表明,引入趋磁细菌(Magnetotactic Bacteria, MTB)能够显著延长模式生物线虫的寿命,并改善其衰老相关的生理指标。这一发现为探索非药物、非基因编辑的抗衰老干预策略开辟了全新的途径。

随着年龄的增长,机体的正常生理功能逐渐退化,罹患多种慢性疾病的风险也随之上升。尽管科研人员一直在积极探索小分子药物和基因干预等抗衰老策略,但其安全性和临床转化的可行性依然面临诸多挑战。相比之下,趋磁细菌提供了一种极具潜力的生物学替代方案。

趋磁细菌是一类能够沿磁场定向排列的特殊微生物,其体内含有被称为磁小体(Magnetosomes)的特异性结构,表现出优异的生物相容性。此前,这些微生物因在靶向药物递送和癌症治疗等领域的应用潜力而备受关注,但它们对机体寿命及衰老进程的影响此前鲜少被系统研究。

为了探究这一科学问题,研究团队选用衰老研究中广泛应用的模式生物——秀丽隐杆线虫(C. elegans)作为实验模型,对其喂食了趋磁细菌菌株 AMB-1。

实验结果显示,经 AMB-1 处理的线虫寿命得到了大幅延长。其平均寿命惊人地增长了 43.39%,并且该疗法还有效保护了老年线虫的神经系统功能并维持了肠道的完整性。

为了明确磁小体在其中的具体作用,研究团队进一步对比了不同菌株的效果。结果表明,磁小体的合成能力在延长寿命的过程中起到了决定性作用。野生型 AMB-1 表现出最强的长寿效应,而磁小体合成能力受损的可逆性非趋磁突变株 RNM-AMB-1 的延寿效果较弱;相比之下,完全不具备趋磁能力的突变株 NM-AMB-1 则无法延长线虫寿命。

进一步的机制探索揭示了 AMB-1 发挥抗衰老作用的分子路径。研究发现,该细菌能够有效减少线虫体内的铁蓄积,并降低脂质过氧化水平,从而抑制了与衰老密切相关的细胞死亡方式——铁死亡(Ferroptosis)。遗传学分析进一步证实,多个铁死亡相关调控通路参与了 AMB-1 介导的寿命调控,其中包括 ftn-1、bli-3 和 ads-1 等关键基因。

研究人员指出,该研究不仅确立了一种基于微生物的抗衰老干预新策略,也为未来在老年医学中更广泛地应用趋磁细菌提供了坚实的实验证据和理论基础。


Journal Reference:
Research published in Free Radical Biology and Medicine regarding the anti-aging effects of magnetotactic bacteria (AMB-1) on C. elegans.
(责任编辑:scinews)