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近年来,随着生物组学及高通量测序技术的蓬勃发展,利用生物信息学的分析软件和分析方法,对生物大数据进行解析,可高效全面地揭示庞大、复杂的生物数据中包含的生物学奥秘。表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)是茶叶茶多酚中含量最高的一种具有强抗氧化活性的多酚类物质,能有效清除机体自由基,延缓衰老。然而,EGCG抗衰老作用机制较为复杂,尚未完全清楚。本研究通过连续腹腔注射D-半乳糖建立衰老模型,利用UPLC-QTOF/MS代谢组学分析技术和Illumina MiSeq高通量测序技术,结合生物信息学方法,研究EGCG对衰老小鼠肠道菌群及体内代谢的影响,从而揭示衰老的生物学奥秘,探讨EGCG抗衰老作用机理。主要研究内容总结如下:(1)D-半乳糖致衰老小鼠模型的建立与EGCG的干预作用。本实验在10周内连续给小鼠腹腔注射D-半乳糖,建立衰老模型,数据显示衰老小鼠胸腺、脾脏和脑指数下降,学习记忆能力下降,肝、脑组织抗氧化能力减弱,血糖血脂升高,肾功能下降,表明模型复制成功;进一步实验结果发现EGCG能够增加衰老小鼠胸腺、脾脏和脑指数,提高肝、脑抗氧化能力、改善学习记忆能力、血糖血脂、肾功能等,提示EGCG具有一定的抗衰老作用。(2)EGCG对D-半乳糖致衰老小鼠肠道菌群的影响。结果表明,EGCG能提高衰老小鼠小肠抗氧化能力,体外粪便含水量,以及盲肠、结肠内容物和体外粪便中SCFAs含量,降低体外粪便的pH值。EGCG能降低衰老小鼠结肠内容物中厚壁菌门的相对丰度,能增加拟杆菌门的相对丰度,并且EGCG能降低衰老小鼠结肠内容物中瘤胃球菌属、粪芽孢菌属、帕拉普氏菌属、普氏菌属和Mucispirillum属的相对丰度。(3)基于UPLC-QTOF/MS代谢组学分析技术研究EGCG对衰老小鼠血清、尿液代谢的影响。结果发现血清、尿液中分别有10个和27个代谢物发生了显著性变化,将这些差异代谢物全部输入Metaboanalyst在线数据库进行代谢通路分析,得到29个代谢通路,其中有显著性改变(P<0.05)的代谢通路有7个,分别是苯丙氨酸代谢,色氨酸代谢,泛酸和辅酶A生物合成,氨酰基-tRNA生物合成,淀粉和蔗糖代谢,缬氨酸,亮氨酸和异亮氨酸生物合成,β-丙氨酸代谢。这些数据提示EGCG的抗衰老作用与这些代谢通路及相应代谢物密切相关。(4)基于UPLC-QTOF/MS代谢组学分析技术研究EGCG对衰老小鼠肠道、脑组织代谢的影响。结果发现肠道、脑组织中分别都有21个代谢物发生了显著变化,将这些差异代谢物全部输入Metaboanalyst在线数据库进行代谢通路分析,得到19个代谢通路,其中有显著性改变(P<0.05)的有2个,分别是鞘脂代谢和嘌呤代谢。这些结果表明EGCG的抗衰老作用机理,与其对鞘脂代谢和嘌呤代谢及相应代谢物的调控有相关。