2025年7月28日，深圳先进院脑所/深港脑院刘欣安/陈祖昕团队在《Advanced Science》发文，揭示尼古丁可延缓衰老小鼠运动能力退化。一湾生命科技团队也作为该研究的参与方，提供了AI精细动物行为解析的技术支持。
吸烟对健康的危害早已明确，普通卷烟燃烧可释放 4000–7000 种化学物质，含 250 + 种有害成分（如焦油、亚硝胺等致癌物）；尼古丁是烟草中的主要生物碱，是成瘾关键成分（每支香烟含 8–20 毫克，实际吸入约 1–2 毫克）。二者的毒理机制、长期作用存在本质差异 —— 这一区分对理解新型尼古丁制品（口含烟、贴片等）的风险评估至关重要。尽管尼古丁是烟草成瘾的核心因素，但其长期生物学效应仍存争议：既往研究多聚焦短期暴露，而全生命周期的系统评估仍是空白。尤其近年来新型口服尼古丁产品在青少年中流行，厘清长期经口摄入的影响变得尤为迫切。
2025年7月28日，中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所（简称“脑所”）/深港脑科学创新研究院刘欣安/陈祖昕团队在《Advanced Science》发表了题为“Nicotine Reprograms Aging-Related Metabolism and Protects Against Motor Decline in Mice” 的研究论文。本研究发现，终身尼古丁干预可通过调控全身性鞘脂稳态重塑衰老相关代谢，增强对衰老相关运动功能衰退的抵抗能力，同时缓解运动功能衰退、改善相关行为表现，且不引发主要代谢相关外周器官病理改变及免疫系统功能异常，还能维持肠道菌群结构稳定、调节相关代谢物，使小鼠呈现生物学上更年轻的表型。
【在这项研究中，一湾生命科技 (BAYONE) 提供了自主研发的 BehaviorAtlas 3D-AI 动物行为分析系统技术支持，助力解析衰老小鼠的精细行为动态变化。一湾生命科技数据分析工程师邹洁蒙、CTO 黄康博士作为重要作者参与研究，为揭示尼古丁对衰老小鼠的影响提供了关键行为学证据。】
多组学整合解析：长期口服尼古丁的生理效应及系统性机制研究
本研究整合了传统行为学范式与基于人工智能的精细行为组学、血糖与代谢评估、多节点肠道微生物组学以及多器官（血浆、肝脏、胰腺、白色脂肪、骨骼肌、肠道菌群）代谢组学分析；以多时间点、多脏器、多组学指标的综合分析，构建了关于长期口服尼古丁生理效应的系统性数据集，为理解尼古丁的长期作用机制提供了坚实基础。
终身口服尼古丁干预可减轻年龄相关性运动功能减退
为研究终身口服尼古丁对衰老的影响，雄性 C57BL/6J 小鼠自 8 周龄起，分别饮用含 0.25 g・L⁻¹（0.25Nico，低剂量）和 0.5 g・L⁻¹（0.5Nico，高剂量）尼古丁的饮水，持续 22 个月；以糖精钠为溶剂对照，纯水为空白对照。研究于 14、16、18、22 和 24 月龄通过旷场试验、转棒、三维行为捕捉分析等评估尼古丁对小鼠的影响。
旷场实验结果显示，0.5 g・L⁻¹ 尼古丁在 18 和 22 月龄时显著增强自发运动、减少焦虑样行为（图 1B–F）：旷场试验中总移动距离增加，该组在 18、22 月龄时活动均高于其他组（图 1C）；同时中心区域停留时间、进入次数及距离占比增加（图 1D、1E、1F），说明尼古丁可以改善运动并缓解焦虑。
转棒实验结果表明，18 月龄时 0.5Nico 组在 25 rpm 下掉落潜伏期显著延长（图 1G）；22 月龄时，该组在 25 rpm 表现仍优于其他组（图 1H）；30、40 rpm 无显著差异（图 1I） 。上述结果表明，长期口服尼古丁可改善衰老过程中的运动协调性和耐力。
为探究老年小鼠行为及姿势变化，本研究在 24 月龄时进行三维行为捕捉分析，以 8 月龄饮水处理小鼠作为青年对照组。结果表明，慢性尼古丁干预可调控多项运动学参数，0.5Nico 组行为特征与青年小鼠的相似度高于其他组（图 2A、B）。代表性轨迹图显示，0.25Nico 组和 0.5Nico 组静止时间少于水组和糖精组（图 2C）。
与先前的运动能力评估结果一致，尼古丁处理组小鼠的运动相关指标显著改善。相较于 0.25Nico 组，糖精处理组小鼠的逐帧运动距离、后肢运动速度及后肢运动强度均显著降低。与 0.5Nico 组相比，糖精组上述运动参数进一步下降。焦虑相关指标也呈现显著差异：与糖精组相比，0.25Nico 组和 0.5Nico 组的中心区域停留时间比均增加。此外，0.5Nico 组的身体角度伸展幅度大于 0.25Nico 组（图 2D），提示探索活跃度增强。
七种行为动作（右转跌倒、直立、奔跑、小跑探索、低头嗅闻行走、左转嗅闻行走、右转嗅闻行走）随年龄增长显著减少，在 0.25Nico 组和 0.5Nico 组中均得到有效恢复（图 2F）。总体而言，衰老可导致运动、探索行为及自发行为动作显著改变。糖精对年龄相关行为变化影响极小，尼古丁（尤其 0.5 g・L⁻¹ 剂量）可减轻年龄相关行为衰退，且能保留复杂习得性探索行为特征。综上，长期口服尼古丁可改善老年小鼠出现的衰老相关行为表型。
总结
这项工作不仅为理解尼古丁的独立代谢调控作用提供了重要科学依据，也为新型尼古丁制品的长期风险评估与监管政策提供了理论支撑。未来研究可进一步探索“去成瘾化”胆碱能代谢调节剂的开发，以应对人口老龄化与尼古丁制品多样化带来的公共卫生挑战。
需要说明的是，本研究结果基于小鼠模型，尼古丁对人体的影响仍需进一步临床试验验证，不可直接套用结论。结果不应被误读为尼古丁制品的安全背书，其成瘾性及心血管效应仍需严格评估。
值得一提的是，该研究论文使用了一湾生命科技（BAYONE）的BehaviorAtlas 3D-AI 动物行为分析系统 （BehaviorAtlas Analyzer software）。此外，一湾生命科技 CTO 黄康博士、数据分析师邹洁蒙也作为重要作者，参与了该项工作，为该工作提供了技术支持。一湾生命科技致力于通过 AI 技术，为脑科学及脑疾病研究等领域提供新一代更高效、更精准的仪器、软件、服务和标准。一湾生命科技专注于推动 AI 精细行为学技术在神经疾病模型的研究中发现新的生物标志物、表型鉴定及愈后评估等方面的应用。如果您对这一技术感兴趣，欢迎了解更多关于 BehaviorAtlas 3D-AI 动物行为分析系统 的信息！
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参考文献：
Jia S, Jing X, Wang R, Su M, Wang P, Feng Y, Ren X, Tu L, Wei P, Lu Z, Jia Y, Hong F, Mo Z, Zou J, Huang K, Yan C, Zou Q, Wang L, Zhong G, Zeng Z, Yu Q, Su W, Yang X, Pan F, Wang J, Wang L, Kang L, Kenny PJ, Chen Z, Liu XA. Nicotine Reprograms Aging-Related Metabolism and Protects Against Motor Decline in Mice. Advanced science. 2025 Jul 28:e15311. doi:10.1002/advs.202415311.