什么是真正的年輕?科學(xué)家開發(fā)預(yù)測衰老程度的年齡新指標(biāo)

什么是真正的年輕?科學(xué)家開發(fā)預(yù)測衰老程度的年齡新指標(biāo)
2021年07月16日 11:45 新浪科技綜合

  ▎藥明康德內(nèi)容團隊編輯

  每年,生日蛋糕上的蠟燭會提醒我們又老了一歲。但生理上的老化速度,并不是所有人都相同。同樣上了年紀(jì),有些人疾病纏身,有些人則身體硬朗

  在研究衰老的David Furman教授看來,生理上的老化速度差異,很大程度上與免疫系統(tǒng)衰退的速度不同有關(guān)。隨著年齡的增長,一些人全身開始出現(xiàn)一種慢性低度炎癥狀態(tài)。這種慢性炎癥會導(dǎo)致器官損傷,身體各系統(tǒng)更容易生病,包括癌癥、心肌梗塞、卒中、神經(jīng)退行性疾病和自身免疫疾病等。

  日前,F(xiàn)urman教授與其斯坦福大學(xué)和巴克研究所的同事們,創(chuàng)建了一種指示衰老程度的“炎癥老化時鐘”,簡稱iAge,準(zhǔn)確評估一個人的炎癥狀態(tài)可以預(yù)測一個人是否會在幾年后變得衰老虛弱,是否會患上心血管疾病以及老年人常見的各種慢性病

  研究人員在開發(fā)iAge的過程中,還發(fā)現(xiàn)了血液中的一種物質(zhì)與加速心血管老化有關(guān),為開發(fā)抗衰老療法提供了靶點。這項研究結(jié)果近日發(fā)表在《自然》旗下子刊Nature Aging上。

  為了開發(fā)評估炎癥狀態(tài)的指標(biāo),F(xiàn)urman教授領(lǐng)導(dǎo)的“1000免疫組學(xué)項目”在2009年~2016年期間,采集了1001名健康志愿者的血液樣本,這些志愿者的年齡范圍很廣,從8歲到96歲。樣本經(jīng)過一系列分析,包括各種細(xì)胞因子的水平,各類免疫細(xì)胞的活化狀態(tài),每種細(xì)胞中數(shù)千個基因的活化程度等。

  接著,研究人員用深度學(xué)習(xí)(人工智能的一種形式)方法研究了獲得的所有數(shù)據(jù),以便了解不同年齡對應(yīng)的炎癥模式。通過復(fù)雜的算法,得出了一種新的免疫指標(biāo),即iAge。iAge越大的人,出現(xiàn)年齡相關(guān)性慢性炎癥模式的時間越早,患一種或多種慢性疾病的風(fēng)險也更高

  研究人員利用iAge對30名65歲以上志愿者進行了評估和預(yù)測。在抽血評估了iAge的7年后,研究人員測試了這些志愿者的生活自理能力、活動能力等。結(jié)果顯示,相比實際歲數(shù),iAge能更加準(zhǔn)確地預(yù)測一個人在七年后的衰弱程度

  “使用iAge可以提前七年預(yù)測誰會變得虛弱,”Furman教授指出,“這給我們留下了很大的干預(yù)空間。”

  研究人員進一步在百歲老人中驗證了iAge指示的炎癥年齡。分析了近30名百歲老人的血液樣本后,研究人員發(fā)現(xiàn)這些長壽老人的炎癥年齡平均要比一般的中老年人小40歲,甚至有一名非常健康的105歲老人,iAge顯示他擁有25歲的免疫系統(tǒng)

  這項研究還發(fā)現(xiàn),一種叫CXCL9的細(xì)胞因子是決定iAge評分的最大貢獻者。通常認(rèn)為,CXCL9由某些免疫細(xì)胞分泌,用于吸引淋巴細(xì)胞到達感染部位。但這項研究指出,血管壁的主要成分——內(nèi)皮細(xì)胞也會分泌CXCL9。研究人員發(fā)現(xiàn),血液中的CXCL9水平通常在60歲以后急劇上升。而血管老化與CXCL9水平增高顯著相關(guān)

  在1001名提供血液樣本的參與者中,研究人員選取了其中25~90歲的97人,他們身體狀況良好,沒有任何疾病跡象。但研究人員發(fā)現(xiàn),這些人的CXCL9水平與動脈硬度的測量值之間存在相關(guān)性。“這意味著,使用iAge,我們能夠預(yù)測哪些人可能患有左心室肥厚和血管功能障礙。”研究人員說。

  基于CXCL9的作用,研究人員提出了以此為靶點抗衰老的思路。在人體細(xì)胞和小鼠上開展的初步實驗顯示,降低CXCL9,可以讓老化的內(nèi)皮細(xì)胞恢復(fù)功能

  Furman教授總結(jié)說,利用炎癥老化時鐘檢測出臨床上還看不出癥狀的老化線索,或?qū)?font cms-style="font-L strong-Bold">早診斷、早干預(yù)具有重要意義。

  參考資料:

  [1] Sayed,N。, Huang, Y。, Nguyen, K。 et al。 An inflammatory aging clock(iAge) based on deep learning tracks multimorbidity, immunosenescence, frailtyand cardiovascular aging。 Nat Aging (2021)。https://doi.org/10.1038/s43587-021-00082-y

  [2] First actionable clock that predictsimmunological health and chronic diseases of aging。 Retrieved July 13, 2021from https://www.buckinstitute.org/news/first-actionable-clock-that-predicts-immunological-health-and-chronic-diseases-of-aging/

  [3] Immune system “clock” predicts illnessand mortality。 Retrieved July 13, 2021 from https://med.stanford.edu/news/all-news/2021/07/immune-system-clock-predicts-illness-and-mortality

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