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衰老是導致神經退行性疾病、代謝性疾病、心血管疾病和癌癥等多種人類重大疾病的關鍵因素之一。隨著我國人口老齡化進程的加速，延緩衰老并預防衰老相關疾病已成為關乎社會發展和個人健康的重要課題。作為衰老的十二大標志之一，慢性炎癥與衰老過程密切相關。代謝穩態對于維持生命體發揮正常功能十分關鍵，其失衡在衰老及相關疾病的發生過程中起著關鍵的作用。盡管代謝與衰老、代謝與炎癥的相關研究已廣泛開展，但能夠同時調控衰老和炎癥的代謝物仍有待研究。

近日，中國科學院上海有機化學研究所生物與化學交叉研究中心朱正江課題組在Science Advances雜志發表了題為“Citrulline regulates macrophage metabolism and inflammation to counter aging in mice”的研究論文（https://doi.org/10.1126/sciadv.ads4957），首次揭示了代謝物瓜氨酸在巨噬細胞代謝、炎癥和衰老過程中的關鍵調控作用。

研究團隊利用課題組自主研發的MetDNA代謝組學技術，對不同周齡小鼠的腦組織、肝臟組織和血清樣本進行了非靶向代謝組學分析，發現瓜氨酸水平隨衰老進程顯著下降。通過體外實驗，研究團隊進一步證實，在衰老的MEF細胞、原代BMDMs以及人巨噬細胞中，瓜氨酸能夠顯著抑制細胞衰老相關表型。在體內實驗中，長期補充瓜氨酸不僅減輕了小鼠體重，還降低了炎癥因子水平，并改善了組織衰老指標。值得注意的是，在衰老背景下，瓜氨酸的抗炎效果尤為顯著。機制研究表明，瓜氨酸通過調控mTOR-HIF1α-糖酵解信號通路，實現了對巨噬細胞代謝和衰老的精準調控。值得注意的是，在老年人血液里，瓜氨酸的含量呈現上升趨勢，然而在人體血液的 PBMC 細胞中，瓜氨酸含量卻會隨著衰老而降低。與此同時，為衰老PBMC 補充瓜氨酸，能夠對衰老相關的炎癥表型起到抑制作用。

該研究系統闡明了瓜氨酸的多重抗衰老作用，包括抑制細胞衰老、減少DNA損傷、下調細胞周期阻滯、調節巨噬細胞代謝以及減輕炎癥性衰老等。更重要的是，在老年小鼠中長期補充瓜氨酸顯著緩解了年齡相關表型，并延長了健康壽命。這些發現不僅證實了瓜氨酸缺乏在衰老進程中扮演著關鍵驅動角色，更為研發針對年齡相關疾病、以瓜氨酸補充為核心的治療策略，提供了重要的理論依據 。

中國科學院上海有機化學研究所生物與化學交叉研究中心畢業生謝章丹博士和同濟大學/附屬楊浦醫院林謀斌博士為論文共同第一作者。中國科學院上海有機化學研究所生物與化學交叉研究中心的朱正江研究員和同濟大學/附屬楊浦區醫院梅馨予研究員為論文的共同通訊作者。

論文鏈接：https://doi.org/10.1126/sciadv.ads4957