我们的身体并不总是按照生日蛋糕上的蜡烛数量来老化。根据宾夕法尼亚州立大学的研究人员,一个人的生物年龄——反映其身体功能状况的指标——可能与其生理年龄不同。生理年龄只是从出生起计算的年数,而这种差异可能受到终身经历的各种压力因素的影响,使我们的身体“更老”或“更年轻”。
科学家们已经开发出了估算生物年龄的方法,但最近由宾夕法尼亚州立大学分子、细胞和整合生物科学研究生项目博士候选人阿伯纳·阿普斯利(Abner Apsley)领导的一项研究表明,用于测量的组织类型至关重要。阿普斯利和他的导师、副教授伊丹·沙莱夫(Idan Shalev)在《衰老细胞》(Aging Cell)期刊上发表了他们的研究结果。
生物年龄正引起越来越多的关注,因为它可以提供更精确的理解,帮助评估个体患与年龄相关疾病(如癌症和痴呆症)的风险。研究人员创建了几种表观遗传时钟——这些工具通过比较一个人的生物年龄和生理年龄来工作。这些时钟通过收集大量人群的组织样本,并检查整个生命周期中表观遗传标记的差异来构建。利用机器学习,科学家确定哪些表观遗传标记能预测生理年龄,从而判断一个人的表观基因组是否与其生理年龄相符。
多家公司已经开始提供服务,通过分析客户寄送的唾液样本中的表观遗传信息来估算其生物年龄。然而,大多数表观遗传时钟是使用血液而不是唾液创建的。在临床环境中,表观遗传时钟的科学验证用途尚不常见,由于使用的组织类型不同,这些商业测试的准确性可能存疑。
研究人员希望比较不同类型组织样本在估算生物年龄方面的表现。他们评估了五种类型的组织样本,并将其与七种表观遗传时钟进行了比较。该研究包括来自83名9至70岁个体的284个不同组织样本。在测试的七个时钟中,有六个显示口腔组织的估计结果显著不如血液样本准确。
“我们测试了三种类型的血液样本和两种类型的口腔组织——唾液和颊拭子,”首席作者阿伯纳·阿普斯利说。“对于几乎每一个表观遗传时钟,口腔组织都导致了显著更高的生物年龄估计值。在某些情况下,估计值高出30年;这是极其不准确的。显然,用于测量某人生物年龄的组织必须与创建时钟时使用的组织匹配。否则,生物年龄的估计将无效。”
研究结果显示,血液组织类型的估计结果在不同的表观遗传时钟之间相似。相比之下,口腔组织的表现非常不同,通常不太准确,往往估计出更老的生物年龄。唯一的例外是唯一一个同时使用血液和颊拭子创建的表观遗传时钟。对于这个时钟,不同组织之间的年龄估计更为准确。
“大多数流行的时钟都是使用血液样本创建的,”阿普斯利指出。“因此,这些结果为这一新兴领域提供了重要教训。如果公司或医生想用唾液或颊拭子来测量生物年龄,那么研究人员需要使用这些组织开发表观遗传时钟。目前,在大多数情况下,仍需要血液来准确估算生物年龄。”
了解一个人的生物年龄可能对医疗保健产生重大影响。“衰老是许多常见疾病的主要驱动因素,包括痴呆、心脏病和癌症,”伊丹·沙莱夫说。“生物年龄的测量不是健康问题的诊断,但它可以用来识别个人患与年龄相关疾病的潜在风险。”
虽然目前医疗环境中尚未普遍测量生物年龄,但未来它们可能会用于识别可能需要药物延迟与年龄相关的疾病发作的患者。生物年龄延迟的患者可能比同龄人更适合接受手术。
“研究人员仍在探索如何应用生物年龄,”沙莱夫补充道。“我们的研究集中在医学应用上,但表观遗传时钟也已被用于犯罪现场的血液样本,帮助法医科学家确定犯罪嫌疑人的大致年龄。谁知道这个领域会带领我们走向何方?”
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