铊暴露扰乱老年小鼠肠道菌群结构、代谢功能及宿主肠道能量代谢

本研究揭示了环境铊暴露对老年雌雄小鼠肠道微生物组（Gut Microbiota）的差异性影响，通过16S rRNA测序及PICRUSt2功能预测分析，发现4周暴露显著改变β多样性（β-diversity），并特异性调控乳杆菌属（Lactobacillus）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）等菌群丰度，同时干扰结肠能量代谢（如降低C16:1含量、增强糖酵解）。成果为老年群体铊毒性机制研究提供新视角。

　　

Highlight

铊暴露4周显著改变老年雌雄小鼠粪便微生物的β多样性，而2周暴露无此效应。

结合LEfSe和指示物种分析显示：老年雌鼠中，2周暴露增加振荡杆菌属（Oscillibacter）丰度，4周暴露增加乳杆菌属（Lactobacillus）、粘液乳杆菌属（Limosilactobacillus）、阿德勒克鲁茨菌属（Adlercreutzia）和普里斯特氏菌属（Priestia）丰度；老年雄鼠中，2周暴露增加里肯氏菌属（Rikenella）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）、变形杆菌属（Proteus）、肠球菌属（Enterococcus）和金黄杆菌属（Chryseobacterium）丰度，4周暴露增加未定类群（Incertae_Sedis）、双歧杆菌属、梭菌属（Clostridium）、克里斯滕森菌科R-7组（Christensenellaceae_R-7_group）和UCG-009菌属丰度。

PICRUSt2功能预测分析表明，铊暴露还可能影响肠道细菌的能量代谢相关通路。

铊暴露显著降低老年雄鼠结肠（而非盲肠）中C16:1含量。

蛋白质水平分析显示，铊暴露增强老年小鼠盲肠和结肠中的糖酵解过程。

Animal experimental procedures

所有动物实验均经四川农业大学动物伦理与福利委员会批准（编号20240058），严格遵守ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南，并遵循欧盟指令2010/63/EU及美国国家研究委员会《实验室动物护理与使用指南》要求。健康2月龄雌雄C57BL/6小鼠（n=32；每性别16只）饲养于静态微隔离笼中……

Thallium exposure altered the β diversity, but not α diversity, of fecal bacteria in aged mice

为评估铊暴露对肠道菌群组成的影响，我们分析了α多样性指标。铊暴露2周和4周均未显著影响老年雌雄小鼠的ACE、Chao1、Simpson和Shannon指数（图1）。此外，无论是否暴露于铊，老年雌雄鼠间α多样性无显著差异（图1）。铊暴露4周（而非2周）显著改变老年雌鼠……

Discussion

随着全球老龄化社会经济负担加剧，衰老研究至关重要。衰老涉及多种表型变化，影响几乎所有组织和器官系统，跨越生物组织的多个尺度——从分子、细胞到组织和个体水平。在老年个体中，铊可能加剧年龄相关标志（如线粒体功能障碍……