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什么是真正的年轻科学家开发预测衰老程度的年龄新指标

放大字体  缩小字体 2021-07-16 12:21:03 来源:新浪科技综合
什么是真正的年轻科学家开发预测衰老程度的年龄新指标

  ▎药明康德内容团队编辑

  每年,生日蛋糕上的蜡烛会提醒我们又老了一岁。但生理上的老化速度,并不是所有人都相同。同样上了年纪,有些人疾病缠身,有些人则身体硬朗

  在研究衰老的David Furman教授看来,生理上的老化速度差异,很大程度上与免疫系统衰退的速度不同有关。随着年龄的增长,一些人全身开始出现一种慢性低度炎症状态。这种慢性炎症会导致器官损伤,身体各系统更容易生病,包括癌症、心肌梗塞、卒中、神经退行性疾病和自身免疫疾病等。

  日前,Furman教授与其斯坦福大学和巴克研究所的同事们,创建了一种指示衰老程度的“炎症老化时钟”,简称iAge,准确评估一个人的炎症状态可以预测一个人是否会在几年后变得衰老虚弱,是否会患上心血管疾病以及老年人常见的各种慢性病

  研究人员在开发iAge的过程中,还发现了血液中的一种物质与加速心血管老化有关,为开发抗衰老疗法提供了靶点。这项研究结果近日发表在《自然》旗下子刊Nature Aging上。

  为了开发评估炎症状态的指标,Furman教授领导的“1000免疫组学项目”在2009年~2016年期间,采集了1001名健康志愿者的血液样本,这些志愿者的年龄范围很广,从8岁到96岁。样本经过一系列分析,包括各种细胞因子的水平,各类免疫细胞的活化状态,每种细胞中数千个基因的活化程度等。

  接着,研究人员用深度学习(人工智能的一种形式)方法研究了获得的所有数据,以便了解不同年龄对应的炎症模式。通过复杂的算法,得出了一种新的免疫指标,即iAge。iAge越大的人,出现年龄相关性慢性炎症模式的时间越早,患一种或多种慢性疾病的风险也更高

  研究人员利用iAge对30名65岁以上志愿者进行了评估和预测。在抽血评估了iAge的7年后,研究人员测试了这些志愿者的生活自理能力、活动能力等。结果显示,相比实际岁数,iAge能更加准确地预测一个人在七年后的衰弱程度

  “使用iAge可以提前七年预测谁会变得虚弱,”Furman教授指出,“这给我们留下了很大的干预空间。”

  研究人员进一步在百岁老人中验证了iAge指示的炎症年龄。分析了近30名百岁老人的血液样本后,研究人员发现这些长寿老人的炎症年龄平均要比一般的中老年人小40岁,甚至有一名非常健康的105岁老人,iAge显示他拥有25岁的免疫系统

  这项研究还发现,一种叫CXCL9的细胞因子是决定iAge评分的最大贡献者。通常认为,CXCL9由某些免疫细胞分泌,用于吸引淋巴细胞到达感染部位。但这项研究指出,血管壁的主要成分——内皮细胞也会分泌CXCL9。研究人员发现,血液中的CXCL9水平通常在60岁以后急剧上升。而血管老化与CXCL9水平增高显著相关

  在1001名提供血液样本的参与者中,研究人员选取了其中25~90岁的97人,他们身体状况良好,没有任何疾病迹象。但研究人员发现,这些人的CXCL9水平与动脉硬度的测量值之间存在相关性。“这意味着,使用iAge,我们能够预测哪些人可能患有左心室肥厚和血管功能障碍。”研究人员说。

  基于CXCL9的作用,研究人员提出了以此为靶点抗衰老的思路。在人体细胞和小鼠上开展的初步实验显示,降低CXCL9,可以让老化的内皮细胞恢复功能

  Furman教授总结说,利用炎症老化时钟检测出临床上还看不出症状的老化线索,或对早诊断、早干预具有重要意义。

  参考资料:

  [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

原标题:什么是真正的年轻科学家开发预测衰老程度的年龄新指标

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