在一項(xiàng)新的研究中，來自美國匹茲堡大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了與健康衰老和快速衰老有關(guān)的血液標(biāo)志物，能夠預(yù)測一個(gè)人的生物年齡（biological age）——測量一個(gè)人細(xì)胞和器官的衰老速度，無論其出生日期。

這一發(fā)現(xiàn)指出了可能構(gòu)成生物年齡的途徑和化合物，揭示了人們不同的衰老原因，并提出了可能延緩衰老和促進(jìn)健康壽命（一個(gè)人健康的時(shí)間長度）的干預(yù)新靶標(biāo)。相關(guān)研究結(jié)果于2024年3月7日在線發(fā)表在Aging Cell期刊上，論文標(biāo)題為“A molecular index for biological age identified from the metabolome and senescence-associated secretome in humans”。

論文通訊作者、匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院老年醫(yī)學(xué)助理教授Aditi Gurkar博士說，“年齡不僅僅是一個(gè)數(shù)字。想象一下兩個(gè) 65 歲的老人：一個(gè)騎自行車上班，周末去滑雪，而另一個(gè)連爬樓梯都困難。他們的實(shí)際年齡（chronological age）相同，但生物年齡卻大相徑庭。為什么這兩個(gè)人的衰老程度不同？這個(gè)問題推動(dòng)著我的研究?！?/p>

為了回答這個(gè)問題，Gurkar和她的團(tuán)隊(duì)對 196 名老年人進(jìn)行了比較，他們根據(jù)這些老年人完成簡單步行挑戰(zhàn)的難易程度，將他們分為健康衰老者（healthy agers）和快速衰老者（rapid ager）。鑒于步行能力是心血管健康、體力和神經(jīng)健康的綜合衡量標(biāo)準(zhǔn)，其他研究已表明，步行能力是預(yù)測老年人住院、殘疾、功能衰退和死亡的最佳指標(biāo)。

健康衰老者的年齡在 75 歲或以上，他們可以在不休息的情況下登上樓梯或步行 15 分鐘，而快速衰老者的年齡在 65 歲至 75 歲之間，他們在接受這些挑戰(zhàn)時(shí)必須休息。Gurkar說，這項(xiàng)新研究的獨(dú)特之處在于，快速衰老者在實(shí)際年齡上比健康衰老者年輕，這使得這些作者能夠?qū)ι锼ダ隙菚r(shí)間衰老的標(biāo)志物進(jìn)行研究，這與將年輕人與老年人進(jìn)行比較的其他研究不同。

為了在參與者的血液樣本中確定生物衰老的分子指紋，他們對這兩組參與者的血液樣本進(jìn)行了代謝組學(xué)分析，即分析體內(nèi)化學(xué)途徑產(chǎn)生的代謝物分子。

Gurkar說，“其他研究通過基因來測量生物衰老，但基因是非常靜態(tài)的：你生來就有的基因在你死后也不會(huì)改變。因此，我們選擇研究代謝物，因?yàn)樗鼈兪莿?dòng)態(tài)的：它們會(huì)實(shí)時(shí)變化，以反映我們當(dāng)前的健康狀況和感受，而且我們有能力通過生活方式、飲食和環(huán)境來影響它們?！?/p>

健康衰老者和快速衰老者的代謝組存在明顯差異，這表明血液中的代謝物可以反映生物年齡。

Gurkar團(tuán)隊(duì)接下來確定了 25 種代謝物，并稱之為健康衰老代謝指數(shù)（Healthy Aging Metabolic Index，下稱HAM指數(shù)）。他們發(fā)現(xiàn)，HAM 指數(shù)在區(qū)分健康衰老者和快速衰老者方面優(yōu)于其他常用的衰老指標(biāo)，包括虛弱指數(shù)、步速和蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估測試（Montreal Cognitive Assessment test）。

SOLVE-IT研究隊(duì)列的全局代謝分析。圖片來自Aging Cell, 2024, doi:10.1111/acel.14104

為了驗(yàn)證他們的新指數(shù)，這些作者分析了在威斯康星州開展的一項(xiàng)研究中的另一批老年人。HAM指數(shù)能正確預(yù)測每個(gè)人是否能在戶外步行10分鐘而不停下來，準(zhǔn)確率約為68%。Gurkar說，“我們從不同的地理區(qū)域選取了非常不同的人群，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些相同的代謝物與生物衰老有關(guān)。這讓我們相信，HAM 指數(shù)能夠真正預(yù)測誰是健康衰老者，誰是快速衰老者?！?/p>

這些作者利用一種可以預(yù)測生物特征潛在驅(qū)動(dòng)因素的人工智能模型，確定了最有可能促進(jìn)健康衰老或驅(qū)動(dòng)快速衰老的三種主要代謝物。在未來的研究中，他們計(jì)劃深入研究這些代謝物以及產(chǎn)生這些代謝物的分子途徑如何導(dǎo)致生物衰老，并探索可以減緩這一過程的干預(yù)措施。

Gurkar還計(jì)劃開展更多研究，以評(píng)估年輕人的代謝組如何隨時(shí)間推移而變化。最終，她希望開發(fā)出一種血液檢測方法，可以估計(jì)年輕人的生物年齡，或預(yù)測那些可能會(huì)患上衰老疾病的人。

Gurkar說，“我們能預(yù)測老年人的生物衰老固然很好，但更令人興奮的是一種血液測試，例如，它能告訴35歲的人，他們的生物年齡更像45歲的人。這樣，這個(gè)人就可以考慮盡早改變自己的生活方式，無論是改善睡眠、飲食還是運(yùn)動(dòng)，從而有望逆轉(zhuǎn)自己的生物年齡。”

她補(bǔ)充說，“如今，在醫(yī)學(xué)上，我們往往等待問題發(fā)生后再進(jìn)行治療。但衰老并不是這樣的——它關(guān)乎預(yù)防。我認(rèn)為醫(yī)學(xué)的未來將是及早了解一個(gè)人的衰老過程，并制定個(gè)性化的干預(yù)措施來延緩疾病和延長健康壽命。”（生物谷 Bioon.com）

參考資料：

Shruthi Hamsanathan et al. A molecular index for biological age identified from the metabolome and senescence‐associated secretome in humans. Aging Cell, 2024, doi:10.1111/acel.14104.

New study reveals molecular fingerprint of biological aging
https://medicalxpress.com/news/2024-03-reveals-molecular-fingerprint-biological-aging.html

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