大腸是人體消化系統的重要組成部分，為消化道的下段，成人大腸全長約1.5m，包括盲腸、升結腸、橫結腸、降結腸、乙狀結腸和直腸六部分。它在體內形成一個彎曲的框架，其主要功能包括吸收水分和電解質、形成和儲存糞便以及維護電解質和酸鹼平衡等。
隨著年齡的增加，大腸逐漸衰老，表現為腸功能衰退，腸道菌群紊亂，腸屏障破壞，通透性增加，腸道幹細胞更新和分化受損，炎症水平上升等。大腸的衰老與結直腸癌、炎症性腸病、便秘、憩室病、萎縮性結腸炎等疾病的發生密切相關。然而到目前為止，大腸衰老相關的調控分子，以及大腸衰老與腸道疾病發生髮展的分子聯絡仍然缺乏系統的研究。
2024年2月6日，四川大學華西醫院生物治療全國重點實驗室戴倫治、張燕、張惠媛和董飈作為共同通訊作者在Nature Aging期刊發表了題為：Age-, sex- and proximal-distal-resolved multi-omics identifies regulators of intestinal aging in non-human primates 的研究論文。
該研究利用多組學技術和食蟹猴、小鼠、線蟲等多種動物模型，全面揭示了大腸衰老的多維分子特徵，發現了多個調控大腸衰老的重要分子，並從蛋白組水平建立了大腸衰老與腸癌的聯絡。
該研究基於轉錄組學、蛋白質組學、磷酸化組學和代謝組學分析揭示了非人靈長類動物食蟹猴大腸衰老的異質性。透過對包括基因、磷酸位點和代謝物在內的60種年齡相關的分子在線蟲、小鼠和細胞模型中進行功能研究，確認了32個與腸萎縮和腸屏障完整性調控相關的分子。
有趣的是，該研究發現色氨酸代謝在近端結腸和遠端結腸之間的差異，其中犬尿氨酸代謝途徑在近端結腸較為活躍，而5-羥色胺（5-HT）代謝途徑在遠端結腸更為活躍。在DSS誘導的小鼠腸炎模型中，遠端結腸的腸炎嚴重程度對5-HT波動的反應更敏感，為了解色氨酸代謝途徑在結腸疾病的發生發展過程中作用提供了有價值的線索。
此外，該研究發現了24種蛋白質，其中包括HPX，可能是連線大腸衰老與結直腸癌的紐帶。在50歲以上的結直腸癌患者中，腫瘤中HPX高表達預示著不良預後，而50歲以下的結直腸癌患者中並無此相關性。
總的來說，該研究揭示了高等動物中大腸衰老的異質性和調控因子，為預防大腸衰老及相關疾病提供了有潛力的干預靶點。
四川大學華西醫院生物治療全國重點實驗室戴倫治研究員、張燕研究員、張惠媛研究員、董飈教授為論文共同通訊作者，王新媛博士、羅亞茹博士、何思雨博士、盧瑩博士、龔豔秋博士為論文共同第一作者。
論文連結：
https://www.nature.com/articles/s43587-024-00572-9
