研究人员来自杜克大学(Duke University)、哈佛大学(Harvard University)和奥塔哥大学(University of Otago),他们开发了一种新工具,通过脑部MRI扫描来估算一个人的衰老速度。这种工具被称为DunedinPACE Neuroimaging(简称DunedinPACNI),可以预测包括痴呆在内的年龄相关疾病的发病可能性,而此时个体仍处于中年且相对健康的状态。
该研究于2025年7月1日发表在《自然·衰老》(Nature Aging)期刊上,提供了证据表明中年时期的脑扫描模式与数十年后的健康结果有关联。DunedinPACNI是一款免费提供给研究人员使用的工具,它使用纵向出生队列研究的数据进行训练,并在多个国际数据集中进行了验证。
一种以脑结构为基础的生物钟
与大多数依赖于单一时点不同年龄段个体数据的老化时钟不同,DunedinPACNI是基于一项对同一组1,037名个体从出生开始追踪的研究开发的。这些参与者均出生于新西兰但尼丁(Dunedin, New Zealand),时间跨度为1972年至1973年间,他们的健康指标(如血压、肺功能和代谢指标)在过去50多年里被定期评估。
“我们随着年龄增长的方式与围绕太阳转了多少圈并无直接关系。”杜克大学的Ahmad Hariri博士表示。
利用这些长期健康数据,研究人员推导出一个反映生理衰退的衰老速度评分。DunedinPACNI经过训练,可以通过45岁时的一次脑部MRI扫描预测这一评分。随后,研究团队将该工具应用于来自美国、英国、加拿大和拉丁美洲多样化人群的脑成像数据。
将脑老化与认知能力下降联系起来
衰老速度较快的参与者表现出更显著的脑结构变化,特别是在海马体区域,这是与记忆形成密切相关的重要区域。这些个体在认知评估中的得分也较低,并且更有可能经历思维和记忆功能的加速衰退。
海马体
海马体是大脑的一部分,在记忆形成和空间导航中起着核心作用。它是阿尔茨海默病最早受到影响的区域之一,通常会因正常老化或神经系统疾病而萎缩。
在一组624名年龄介于52至89岁的老年人数据中,被DunedinPACNI标记为快速老化的个体在未来几年内被诊断为痴呆的可能性比平均衰老评分的人高出60%。此外,他们还表现出更早的认知症状发作。
脑老化反映全身健康状况
较高的DunedinPACNI评分还与整体虚弱程度增加以及心血管和呼吸系统等年龄相关疾病的患病风险升高有关。衰老速度最快的个体患慢性疾病的可能性增加了18%,在随访期间死亡的可能性则增加了40%。
虚弱
虚弱是一种临床综合征,其特征表现为力量、耐力和生理功能的下降。
重要的是,这些关联在种族、民族和社会经济背景不同的群体中保持一致,表明该工具可能具有广泛的应用性。
对早期检测和研究的影响
尽管DunedinPACNI目前主要作为研究工具,但其开发者认为,它可以帮助科学家识别那些在临床症状出现之前便面临更高痴呆或其他慢性疾病风险的个体。早期识别可能有助于更有效地测试旨在减缓年龄相关衰退的干预措施和生活方式改变。
“我们真的希望它能成为预测和评估疾病风险的关键新工具,特别是阿尔茨海默病及相关痴呆症,同时也可能更好地掌握疾病的进展。”Ahmad Hariri博士补充道。
该工具还可用于研究行为和环境因素(如心理健康和睡眠模式)如何影响生物衰老过程。
参考文献: Whitman ET, Elliott ML, Knodt AR, 等。DunedinPACNI通过单一脑图像估算纵向衰老速度以追踪健康与疾病。《自然·衰老》(Nature Aging)。2025年。doi: 10.1038/s43587-025-00897-z
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