一种通过FMT筛选的菌株及其在抗衰老中的应用的制作方法

本发明涉及粪菌移植和生物医药领域，具体涉及一种通过fmt筛选的菌株及其在抗衰老中的应用。

背景技术：

1、肠道是人体内最大的微生态环境，参与人体的营养吸收、能量代谢、组织器官发育、免疫防御及内分泌调控等多种重要的生理过程。近年来肠道微生态学取得了飞跃式的发展，人类对其认识不断加深，肠道微生态被认为是人体的“第二大脑”和“第二基因组”，与人类健康息息相关。

2、衰老是一个多系统、多通路协同失衡的生理过程，其分子特征包括但不限于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（nad+）辅酶水平下降、胆汁酸代谢紊乱、菌群代谢物紊乱、氧化应激加剧、线粒体功能减退和肠道菌群失调等。nad+作为细胞能量代谢与信号转导的核心辅酶，其年龄依赖性下降被认为是驱动衰老的关键因素。肌肉功能衰退（表现为肌肉质量降低、力量下降、耐力减退，严重者发展为肌少症sarcopenia）是衰老的另一个显著特征，已成为威胁老年人健康并可能导致残疾甚至死亡的重要因素。

3、现有抗衰老策略多聚焦于单一通路干预。例如通过静脉注射或口服补充nmn/nr等前体来提升nad+水平。然而外源补充存在有效性受限、作用短暂、依赖持续给药的问题；通过fxr/tgr5激动剂调控胆汁酸信号，或通过抗氧化剂缓解氧化应激等单通路干预手段亦同样难以全面应对衰老的系统性失衡。

4、粪菌移植（fecal microbiota transplantation，fmt）是将健康人粪便中的功能菌群移植到患者胃肠道内，重建患者的肠道菌群，实现肠道及肠道外疾病的治疗。若能找到协同改善衰老引起的多通路代谢失衡的菌株，也许能够通过fmt实现抗衰老作用，极具应用前景。

技术实现思路

1、本发明提供了一株普通居海事城球杆菌xa-8582（

phocaeicola vulgatus）及其应用，以解决现有抗衰老手段针对单一通路、效果短暂、难以协同改善衰老引起的多通路代谢失衡，以及缺少稳定可产业化单菌替代品的问题。

2、第一方面，本发明提供了一株普通居海事城球杆菌（

phocaeicola vulgatus），为如下（a）或（b）中的任意一种：

3、（a）、普通居海事城球杆菌

phocaeicola vulgatusxa-8582，已于2025年1月15日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc no.33420；

4、（b）、与（a）所述菌株的基因组具有至少85%、90%、95%、98%、99%、99.5%、99.6%、99.7%、99.8%、99.9%、99.99%或100%同一性的菌株。

5、第二方面，本发明提供了一种微生物菌剂，所述微生物菌剂的成分包括所述的普通居海事城球杆菌、或其菌悬液、或其培养液、或其发酵液、或其发酵液上清液、或其灭活菌、或其代谢产物、或其干粉制剂。

6、在一种可选的实施方式中，所述微生物菌剂包括粪菌移植菌剂。

7、在一种可选的实施方式中，所述粪菌移植菌剂的成分包括所述的普通居海事城球杆菌和菌剂辅料。

8、在一种可选的实施方式中，所述菌剂辅料的成分包括氯化钠溶液和/或甘油。

9、在一种可选的实施方式中，所述微生物菌剂中普通居海事城球杆菌的活菌数不低于1×106cfu/ml或1×106cfu/g。

10、第三方面，本发明还提供了一种所述的微生物菌剂的制备方法，所述制备方法包括：将所述的普通居海事城球杆菌进行活化、培养。

11、在一种可选的实施方式中，所述微生物菌剂为粪菌移植菌剂时，其制备方法包括：将所述的普通居海事城球杆菌进行活化、培养，取菌悬液离心后获得菌体，将菌体用含甘油的pbs缓冲液（购自汕头市佳禾生物科技有限公司）重悬，获得粪菌移植菌剂。

12、第四方面，本发明还提供了一种利用粪菌移植筛选抗衰老菌株的方法，所述方法包括：

13、对预处理的衰老受体使用粪菌移植菌液进行粪菌移植，通过检测移植后受体衰老相关的参数及对移植后受体的粪便进行宏基因组测序，筛选得到与抗衰老有关的候选菌株。

14、在一种可选的实施方式中，所述粪菌移植菌液来源于健康供体的粪便样本。

15、在一种可选的实施方式中，所述预处理包括对衰老受体进行清肠处理；所述清肠处理包括使用抗生素进行抗生素清肠。

16、在一种可选的实施方式中，所述衰老相关的参数包括nad+的表达水平、肌肉功能、耐力变化和体重中的至少一种。

17、在一种可选的实施方式中，所述肌肉功能包括前后肢最大握力。

18、在一种可选的实施方式中，对移植后受体的粪便进行宏基因组测序，收集不同菌株的物种相对丰度，将其与移植后受体衰老相关的参数进行斯皮尔曼相关性分析，筛选得到与抗衰老有关的候选菌株。

19、在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：对候选菌株进行单菌验证，确认其抗衰老功效，得到抗衰老菌株。

20、在一种可选的实施方式中，与抗衰老有关的候选菌株满足以下条件：

21、（i）所述候选菌株在粪菌移植fmt组中相对对照组显著富集；

22、（ii）所述候选菌株在fmt组中的定植率（即在fmt组小鼠中检出的比例）为100%且对照组检出率为0%；

23、（iii）所述候选菌株在健康供体的粪便样本中可检出；

24、（iv）所述候选菌株在fmt组小鼠间的定植丰度变异系数cv<50%；

25、（v）所述候选菌株的物种相对丰度与至少两项衰老相关的参数（包括nad+的表达水平和耐力）经斯皮尔曼分析同时具有相关性，相关系数|rho|≥0.65且满足p<0.05；

26、（vi）所述候选菌株具备成熟的厌氧培养工艺与长期人共生菌安全使用记录，便于产业化扩繁与产品开发；

27、所述衰老相关的参数包括nad+的表达水平、肌肉功能、耐力和体重中的至少一种。

28、在一种可选的实施方式中，所述肌肉功能包括前后肢最大握力。

29、第五方面，本发明还提供了一种抗衰老菌株，所述抗衰老菌株为使用所述方法筛选得到的菌株。

30、在一种可选的实施方式中，所述抗衰老菌株包括所述的普通居海事城球杆菌。

31、第六方面，本发明还提供了所述的普通居海事城球杆菌或所述的微生物菌剂或所述的抗衰老菌株在制备抗衰老产品中的应用。

32、在一种可选的实施方式中，所述抗衰老包括改善衰老相关肌肉功能衰退、改善衰老相关代谢紊乱和改善衰老相关肠道微生态失调中的至少一种。

33、在一种可选的实施方式中，所述衰老相关肌肉功能衰退包括肌少症、肌肉萎缩、肌肉力量下降和耐力衰退中的至少一种。

34、在一种可选的实施方式中，所述衰老相关代谢紊乱包括能量代谢紊乱。

35、在一种可选的实施方式中，所述能量代谢紊乱包括nad+水平降低、胆汁酸代谢失调、脂代谢紊乱和氧化应激升高中的至少一种。

36、在一种可选的实施方式中，所述产品具备以下任一项所示的功能：

37、（1）激活色氨酸-吲哚代谢通路；

38、（2）改变胆汁酸池相关物质含量；

39、（3）增强线粒体能量代谢；

40、和/或，（4）改善氧化还原稳态。

41、在一种可选的实施方式中，所述激活色氨酸-ahr吲哚代谢通路包括提高色氨酸代谢物的含量。

42、在一种可选的实施方式中，所述色氨酸代谢物包括吲哚、吲哚衍生物和褪黑素中的至少一种。

43、在一种可选的实施方式中，所述吲哚衍生物包括吲哚乙酸和吲哚丙烯酸中的至少一种。

44、在一种可选的实施方式中，所述改变胆汁酸池相关物质含量包括降低初级胆汁酸含量、提高胆汁酸代谢中间产物的含量和/或提高次级胆汁酸的含量。

45、在一种可选的实施方式中，所述初级胆汁酸包括β-鼠胆酸（β-tmca）、α-鼠胆酸（α-tmca）、牛磺胆酸（tca）和/或ω-鼠胆酸（ω-mca）。

46、在一种可选的实施方式中，所述胆汁酸代谢中间产物包括7α-羟基-4-胆固烷-3-酮。

47、在一种可选的实施方式中，所述次级胆汁酸包括脱氧胆酸（dca）、牛磺脱氧胆酸（tdca）、牛磺石胆酸（tlca）和/或异脱氧胆酸（isodca）。

48、在一种可选的实施方式中，所述增强线粒体能量代谢包括激活代谢通路。

49、在一种可选的实施方式中，所述代谢通路包括不饱和脂肪酸生物合成、精氨酸生物合成、脂肪酸生物合成、三羧酸循环、丙氨酸/天冬氨酸/谷氨酸代谢、酮体合成与降解和脂肪酸降解通路中的至少一种。

50、在一种可选的实施方式中，所述改善氧化还原稳态包括提高抗氧化/甲基供体代谢物的含量和/或降低嘌呤降解产物的含量。

51、在一种可选的实施方式中，所述抗氧化/甲基供体代谢物包括甜菜碱、胱氨酸、泛酸、丙酰肉碱和甲状腺素中的至少一种。

52、在一种可选的实施方式中，所述嘌呤降解产物包括次黄嘌呤、肌苷、黄嘌呤和尿酸中的至少一种。

53、在一种可选的实施方式中，所述应用通过下述通路协同发挥作用：

54、机制一（激活菌群色氨酸-ahr吲哚代谢轴）：受体血浆中吲哚乙酸（iaa）、吲哚丙烯酸、褪黑素显著升高，激活宿主芳香烃受体（ahr）信号调控肠道屏障完整性、抗炎和肌肉保护；

55、机制二（重塑胆汁酸池）：激活菌群胆汁酸盐水解酶（bsh）和7α-脱羟酶活性，显著提升初级胆汁酸向次级胆汁酸（dca、tdca、tlca和/或isodca）的转化；同时激活宿主肝脏cyp7a1催化的经典胆汁酸从头合成途径（7α-羟基-4-胆固烷-3-酮上调）；重塑后的胆汁酸池可经fxr/tgr5受体激活下游代谢信号通路；

56、机制三（增强线粒体能量代谢）：血浆代谢组显示三羧酸循环（tca）、酮体合成与降解、不饱和脂肪酸生物合成和/或脂肪酸降解能量代谢通路显著富集；丙酰肉碱等肌肉能量代谢标志物显著上调，支撑肌肉功能提升；

57、机制四（改善氧化还原稳态）：血浆中抗氧化/甲基供体甜菜碱、胱氨酸（谷胱甘肽gsh合成前体）和/或泛酸（vb5）显著上升；同时嘌呤降解产物（次黄嘌呤、肌苷、黄嘌呤和/或尿酸）全面下降，反映细胞氧化应激水平明显改善。

58、本发明技术方案，具有如下优点：

59、1.本发明提供了一株普通居海事城球杆菌（

phocaeicola vulgatus），命名为普通居海事城球杆菌xa-8582，已于2025年1月15日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc no.33420。研究表明，本发明提供的菌株单菌即可显著改善衰老小鼠前后肢握力、nad+表达水平等多项衰老相关表型，无需持续外源补充nad+前体，在制备抗衰老产品中极具应用前景。

60、进一步的，本发明提供的普通居海事城球杆菌xa-8582菌株基因组容量大，显著高于现有同种菌株，可承载多种菌群代谢通路，产业化生产稳定性高，相比nmn等单通路补充剂具有更全面的抗衰老效应，可通过激活菌群色氨酸-ahr吲哚代谢轴、重塑胆汁酸池、增强线粒体能量代谢和改善氧化还原稳态协同作用，提升抗衰老效果。

61、2.本发明还提供了一种利用粪菌移植fmt筛选抗衰老菌株的方法，所述方法包括通过粪菌移植、宏基因组测序、斯皮尔曼相关性分析和单菌株验证，筛选得到抗衰老菌株。通过本发明所述方法可以进行有效的抗衰老菌株的筛选，进一步应用于抗衰老产品的制备。

62、生物保藏信息：

63、菌株名称：普通居海事城球杆菌（

phocaeicola vulgatus）xa-8582；

64、菌株分类：普通居海事城球杆菌

phocaeicola vulgatus；

65、保藏机构：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；

66、保藏机构简称：cgmcc；

67、地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所；

68、保藏中心登记入册编号：cgmcc no. 33420；

69、保藏日期：2025年1月15日。