新研究揭示生物衰老的分子指纹
匹兹堡大学的研究人员发现了与健康和快速衰老相关的血液标记，使他们能够预测一个人的生物年龄——无论出生日期如何，一个人的细胞和器官衰老的速度有多快。
这项发表在《衰老细胞》杂志上的新研究指出了可能构成生物年龄的途径和化合物，揭示了人们衰老的原因不同，并提出了可以减缓衰老和促进健康寿命(一个人健康的时间长度)的干预措施的新目标。
“年龄不仅仅是一个数字，”资深作者 Aditi Gurkar 博士说，他是皮特医学院老年医学助理教授，也是皮特大学和UPMC合资企业老龄化研究所的成员。“想象一下两个 65 岁的人：一个骑自行车上班，周末去滑雪，另一个不会爬一段楼梯。他们的实际年龄相同，但生物学年龄却截然不同。为什么这两个人的年龄不同呢?这个问题推动了我的研究。”
为了回答这个问题，Gurkar 和她的团队对 196 名老年人进行了比较，他们根据完成简单步行挑战的容易程度将他们归类为健康或快速衰老者。由于步行能力是心血管健康、体力和神经健康的整体衡量标准，因此其他研究表明，它是老年人住院、残疾、功能衰退和死亡的唯一最佳预测指标。
健康老龄化者年龄在 75 岁或以上，可以在不休息的情况下爬一段楼梯或步行 15 分钟，而快速老龄化者年龄在 65 岁至 75 岁之间，在这些挑战期间必须休息。
古卡表示，这项研究的独特之处在于，快速衰老者在时间上比健康衰老者年轻，这使得研究人员能够专注于生物学(而不是时间上)衰老的标记，这与其他将年轻人与老年人进行比较的研究不同。
为了定义参与者血液样本中生物衰老的分子指纹，他们对两组的血液样本进行了代谢组学——对代谢物、体内化学途径产生的分子进行分析。
“其他研究通过遗传学来衡量生物衰老，但基因是非常静态的：你出生时携带的基因就是你死亡时携带的基因，”古卡说。“我们选择关注代谢物，因为它们是动态的：它们实时变化以反映我们当前的健康状况和我们的感受，并且我们有能力通过我们的生活方式、饮食和环境影响它们。”
健康和快速衰老者的代谢组表现出明显的差异，表明血液中的代谢物可以反映生物年龄。
Gurkar 和她的团队接下来确定了 25 种代谢物，他们将其称为健康衰老代谢 (HAM) 指数。他们发现，HAM 指数在区分健康和快速衰老者方面比其他常用的衰老指标(包括虚弱指数、步态速度和蒙特利尔认知评估测试)更好。
为了验证他们的新指数，研究人员分析了来自威斯康星州一项研究的一组单独的老年人。HAM 指数正确预测了人们是否可以在户外连续步行 10 分钟，准确率约为 68%。
“我们对来自不同地理区域的一群非常不同的人进行了研究，我们发现相同的代谢物与生物衰老有关，”古卡说。“这让我们相信 HAM 指数能够真正预测谁是健康老龄化者，谁是快速老龄化者。”
研究小组利用可以预测生物特征潜在驱动因素的人工智能模型，确定了三种最有可能促进健康衰老或快速衰老的主要代谢物。在未来的研究中，他们计划深入研究这些代谢物和产生它们的分子途径如何促进生物衰老，并探索可以减缓这一过程的干预措施。
古卡还计划进行更多研究，以评估年轻人的代谢组如何随时间变化。最终，她希望开发出一种血液测试，可以估计年轻人的生物年龄或预测那些可能继续患上衰老疾病的人。
“虽然我们可以预测老年人的生物衰老固然很棒，但更令人兴奋的是血液测试，例如，可以告诉 35 岁的人，他们的生物年龄更像 45 岁，”古尔卡说道。“然后，这个人就可以考虑尽早改变他们生活方式的各个方面——无论是改善他们的睡眠、饮食还是锻炼方式——以期扭转他们的生物年龄。”
“今天，在医学上，我们倾向于等待问题发生后再进行治疗，”她补充道。“但衰老并不是这样的——而是预防。我认为医学的未来将是尽早了解一个人如何衰老，并制定个性化干预措施来延缓疾病和延长健康寿命。”
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