年龄相关肌少症和代谢紊乱随老龄化加重,早期营养过剩是否影响远期肌肉衰老仍不清楚。2026年10月7日,中国科学院上海药物研究所谢岑/刘雅萌/上海交通大学范建高/浙江大学孟卓贤团队在《Nature Communications》发表了题为“Neonatal overfeeding accelerates age-related sarcopenia and metabolic disorders through lifelong gut mucosa and microbiota programming in mice”的研究,他们用小鼠小窝模型和母体高脂饮食模型,结合单细胞测序、粪菌移植、A. muciniphila补充、代谢物补充和肌肉Gpr43敲低,追踪早期过度喂养对成年和老年肌肉与代谢的影响。

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研究团队把新生小鼠分成每窝4只的过度喂养组和每窝8只的正常喂养组,又用哺乳期母体高脂饮食建立补充模型,这些小鼠在成年期出现肥胖、附睾白色脂肪扩张、血脂升高、糖耐量受损和肝脏脂质积累。到了老年期,过度喂养小鼠的肌肉质量、握力、转棒时间和跑步耐力明显下降,肌纤维横截面积变小,间质纤维化和炎症衰老标志增加,中位寿命从30个月缩短到28个月。成年期肌肉表型并不突出,甚至肌纤维横截面积略有增加,早期营养过剩的肌肉损害在生命后期才充分显现。

老年过度喂养小鼠的肠道菌群明显改变,Verrucomicrobiota丰度下降,Akkermansia及其相关菌群减少,Bacteroidota增加。把24月龄过度喂养供体的粪菌移植给12月龄正常饮食受体后,受体出现高脂血症、胰岛素敏感性变差、肝脏脂质和转氨酶升高,并且肌肉质量、握力、协调和耐力下降,肌纤维横截面积减小,纤维化和衰老炎症加重。给老年过度喂养小鼠口服A. muciniphila能部分恢复肠道定植,改善胰岛素敏感性,增加肌肉质量,恢复握力、协调、耐力和肌纤维横截面积,同时减少肌肉纤维化和衰老相关分泌表型。

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早期过度喂养持续破坏肠道杯状细胞发育,使MUC2分泌和黏液层厚度下降,A. muciniphila可利用的黏膜生态位减少,单细胞测序显示Notch通路过度激活,Hes1升高而Atoh1受抑。谷氨酰胺代谢在杯状细胞中受损,Ala-Gln补充能恢复杯状细胞数量、黏液层厚度和A. muciniphila定植,并改善老年小鼠肌肉质量、握力、协调、耐力以及糖脂代谢和炎症衰老。肌肉线粒体出现呼吸链复合物表达下调,mtDNA拷贝数、OXPHOS蛋白、膜电位以及复合物I和III活性降低,粪菌移植受体也重现这些缺陷。A. muciniphila减少导致乙酸不足,乙酸补充可提升肌管OXPHOS和线粒体含量并抑制衰老,肌肉特异性Gpr43敲低则取消乙酸对老年肌肉质量和线粒体功能的保护作用。

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