衰老是伴随多组织功能衰退的复杂生物学过程,涉及氧化应激、慢性炎症、细胞衰老及肠道微生态失衡等多维度机制。当前衰老干预研究多聚焦单一靶点,难以解决衰老的系统性调控缺陷,而天然产物的多靶点特性为突破这一瓶颈提供了可能。米糠活性肽(Rice bran peptide,KF-8)作为稻谷加工副产物中提取的天然活性物质,虽已报道其抗氧化与抗炎潜力,但其系统性抗衰老机制及跨组织调控网络尚未阐明。本研究通过多组学联合策略,首次解析KF-8通过“菌群-代谢物-基因”多级互作延缓衰老的作用框架,旨在为多靶点抗衰老策略提供理论支撑。主要研究内容与结果如下:1.米糠活性肽KF-8延缓衰老的整体表型验证以快速衰老模型(Senescence-accelerated mouse prone 8,SAMP8)和自然衰老小鼠为模型,经12-28周KF-8干预,发现其显著改善衰老表型:显著降低自然衰老小鼠脱毛程度及SAMP8小鼠老化度评分。行为学测试表明,KF-8改善小鼠新物体识别和空间记忆能力。KF-8降低外周血丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、8-羟基脱氧鸟苷(8-Hydroxy-2′-deoxyguanosine,8-OHdG)和炎症因子,并抑制衰老相关分泌表型(Senescence-associated secretory phenotype,SASP)因子表达。组织病理学证实,KF-8减轻海马体神经元核固缩,减轻皮肤、肝脏、主动脉等多器官损伤。同时提升肠道和皮肤中Lgr5+干细胞数量。透射电镜显示海马体突触后致密物增加,线粒体损伤减少。此外,KF-8干预能够改善肠道菌群的丰度和结构变化。2.肠道菌群介导KF-8抗衰老的关键作用通过粪菌移植(Fecal microbiota transplantation,FMT)实验,明确肠道菌群是KF-8发挥效应的必需媒介:移植KF-8干预小鼠菌群至抗生素(Abx)处理衰老小鼠后,其认知功能(Morris水迷宫逃逸时间缩短,新物体识别指数提高)、氧化应激(8-OHdG下降)及炎症水平(C反应蛋白,C-reactiveprotein,CRP、白细胞介素17A,Interleukin-17A,IL-17A等降低)较Abx处理衰老小鼠显著改善,且主动脉、脑组织SASP基因(P16、P21)表达下调。反向验证显示,抗生素清除菌群后,KF-8的抗衰老效应部分消失,证实菌群-宿主互作的核心地位。3.KF-8调节的关键肠菌 Lactobacillus amylophilus与Akkermansia muciniphila的功能解析宏基因组与16S rRNA结合衰老指标的关联性分析筛选出KF-8特异性富集的益生菌Lactobacillus amylophilus和Akkermansia muciniphila。补充上述菌种可重现KIntestinal parasitic infectionF-8的核心表型:学习记忆能力显著增强,运动协调性提升,血清炎症因子降低,并抑制主动脉SASP蛋白表达。菌群-宿主互作分析揭示,两菌种通过调节细胞衰老与宿主互作,为菌群靶向干预提供依据。4.KF-8调节代谢物肾上腺酸介导的跨组织调控机制为了进一步揭示KF-8重塑肠道菌结构与代谢物循环入血后发挥延缓衰老的作用机理。代谢组学发现KF-8显著提升血清肾上腺酸(Adrenic acid)水平。补充肾上腺酸可模拟KF-8的抗衰老效应:学习记忆能力提高,血管弹性纤维损伤减少,且与关键菌丰度呈强正相关(r=0.361和r=0.627)。机制研究表明,肾上腺酸通过脂质代谢途径发挥抗氧化与抗炎作用,抑制脑和主动脉SASP基因和蛋白表达,并维持血脑屏障完整性,延缓衰老进程并促进健康老化。5.基于多组学关联解析KF-8延缓小鼠衰老的机制核心基于多组学整合策略,通过构建衰老特征基因集与转录组分析,首次揭示KF-8对SAMP8小鼠主动脉及脑组织的调控网络。差异基因富集分析表明,KF-8显著激活内皮细胞形态发生、PI3K-AKT信号通路及代谢相关通路。通过宏基因组-代谢组-转录组联合分析,筛选出跨组织核心靶点PECAM1,其表达水平在KF-8干预后上调。机制上,KF-8通过富集益生菌Lactobacillus amylophilus和Akkermansia muciniphila及提升肾上腺酸水平,激活PECAM1表达,改善血管内皮迁移能力并抑制动脉粥样硬化相关损伤。PECAM1与肾上腺酸水平呈强正相关,证实PECAM1-肾上腺酸轴是介导多组织保护作用的Vorinostat临床试验关键通路。6.PECAM1在KF-8延缓血管衰老中的机制探究为验证“KF-8通过富集Lactobacillus amylophilus促进肾上腺酸生成-PECAM1激活-延缓衰老”的假说,开展正向(PECAM1激动剂P8RI干预)与反向(基因干扰)实验。结果显示,注射P8RI显著提升SAMP8小鼠运动协调性(平衡木通过时间缩短)和学习记忆能力(Morris水迷宫逃逸时间减少),并降低氧化应激、炎症因子及血管弹性纤维损伤,证实PECAM1通过抗氧化/抗炎途径延缓血管衰老。细胞实验表明,KF-8及肾上腺酸通过激活PI3K-AKT通路,抑制D-半乳糖诱导的内皮细胞衰老,细胞衰老相关β-半乳糖苷酶(Senescence-associated β-galactosidase,SA-β-gal)阳性率降低。此外,对内皮细胞进行了PECAM1基因干扰的反向验证,KF-8与肾上腺酸对细胞增殖、迁移及抗衰老作用完全消失,确证PECAM1是其核心靶点。本研究首次揭示KF-8通过三级调控网络延缓衰老。菌群层:特异性富集Lactobacillus amylophilus与Akkermansia muciniphila,重塑肠道微生态;代谢层:促进SCH772984核磁肾上腺酸合成,抑制氧化/炎症级联反应;基因层:激活PECAM1-PI3K/AKT通路,改善内皮功能与神经保护。该发现突破了天然产物“成分-靶点”单一研究范式,构建了“菌群-代谢调控网络-基因”三位一体的理论框架,为多靶点抗衰老策略提供了创新性路径。