衰老是一个伴随多组织功能衰退和慢性病易感性增加的渐进过程（Guo, 2022）。慢性低度炎症，通常称为炎性衰老，现已被认为是衰老的核心特征（López-Otín et al., 2023）。它与氧化应激、细胞衰老、免疫稳态受损和代谢功能障碍密切相关（Ferrucci & Fabbri, 2018; Li et al., 2023）。更新的衰老标志物还包括慢性炎症和菌群失调，从而突出了宿主衰老与肠道菌群之间的密切关系（Ghosh et al., 2022; López-Otín et al., 2023）。在衰老过程中，肠道菌群失调可能损害肠屏障完整性、扰乱宿主代谢并放大全身性炎症反应（Hohman & Osborne, 2022）。移植研究进一步表明，衰老菌群可以传递炎症表型，说明菌群失调是炎性衰老的促成因素而非仅仅反映（Fransen et al., 2017; Thevaranjan et al., 2017）。因此，减轻氧化炎症应激并恢复宿主-菌群稳态的干预措施可能有助于缓解衰老相关功能障碍。
天然多糖因具有优良的安全性、结构多样性和多种调节活性，作为调节衰老相关功能障碍的候选物受到了越来越多的关注。许多膳食多糖能在上消化道中抗消化并到达结肠，在那里作为肠道微生物的可发酵底物（álvarez-Mercado & Plaza-Diaz, 2022; Koropatkin et al., 2012）。通过微生物发酵，多糖调节肠道菌群组成并产生影响肠屏障功能和氧化炎症状态的代谢物（Huo et al., 2022; Nogal et al., 2021）。重要的是，复杂多糖的微生物利用高度依赖于其精细结构特征，包括单糖组成、糖苷键连接方式、分支度和侧链结构（Keung et al., 2025; Xu et al., 2026; Xue et al., 2025）。肠道微生物根据微生物糖降解能力和交叉喂养相互作用选择性利用复杂聚糖（Briggs et al., 2021; Culp & Goodman, 2023; Jin et al., 2025）。因此，结构复杂的多糖可能作为选择性菌群调节底物而非广泛可发酵碳水化合物发挥作用。相应地，对天然多糖和结构修饰衍生物的对比分析可以为理解聚糖的特定特征如何影响菌群相关的宿主响应提供有用信息。
在多种多糖中，落叶松阿拉伯半乳聚糖（AG）尤为引人关注。落叶松AG是一种富含Gal/Ara的高度分支多糖，富含于落叶松木材中（Dion et al., 2016）。它可以从木材或木材加工副产品中获得，为功能多糖提供了可持续且相对较低成本的来源（Kuznetsov et al., 2018）。其高度分支结构使其成为研究选择性肠道菌群调节的有用模型。先前的研究报告称落叶松AG具有免疫调节和益生元特性，可能改善肠道相关生理功能（Pfeifer et al., 2025; Sun et al., 2021; Tang et al., 2018, Tang et al., 2020）。最近的研究表明，落叶松AG可以调节肠屏障功能、肠道菌群和代谢活性，并通过菌群依赖机制减轻肠道炎症（Liu et al., 2025; Wei et al., 2026; Zhang et al., 2025）。这些发现支持了落叶松AG、肠道菌群调节和炎症控制之间的密切联系。
AG类多糖对衰老相关改变的保护潜力也受到了关注。一种经结构表征的来自枸杞的阿拉伯半乳聚糖被报道在细胞衰老相关体系中显示出抗衰老效果，其侧链和主链均被认为对该效果有贡献（Huang et al., 2022）。这一发现支持了精细结构特征在AG活性中的重要性。然而，该证据主要在细胞水平获得，并未涉及肠道菌群相关机制，因此体内是否存在类似的结构相关效应仍有待探索。
基于以上考虑，我们假设落叶松AG可以减轻D-半乳糖（D-gal）诱导的衰老样改变，且与Ara消耗相关的结构修饰可以影响宿主和肠道菌群-代谢物响应。D-gal慢性暴露可诱导氧化应激、炎症激活、糖基化相关损伤和多器官衰老样改变，为本研究提供了合适的氧化炎症模型。尽管落叶松AG已进行结构表征并报道了免疫和肠道相关活性，但其在衰老样条件下的保护效果和与Ara消耗相关的构效关系仍缺乏充分了解。因此，我们制备了天然落叶松AG及其酸水解脱阿拉伯糖衍生物（DA），并系统比较了它们的结构特征、宿主保护效果和肠道菌群-代谢物响应。通过在D-gal诱导的衰老样小鼠中评估全身炎症和氧化应激标志物、多器官衰老样改变、结肠屏障功能、盲肠菌群和非靶向代谢组图谱来评价其生物学效果。由于酸水解可能改变除Ara含量外的结构特征，AG-DA比较用于评估与Ara消耗及伴随结构变化相关的生物学响应，而非分离Ara残基的独立效应。因此，本研究旨在从构效角度为天然和脱阿拉伯糖落叶松AG的共同及偏向治疗的生物学响应提供视角。
