每年当你吹灭生日蜡烛时,你标记的是时间的流逝,但未必是真正的年龄变化。科学家越来越认同,生理年龄(细胞的实际状态)比实际年龄更重要。两者之间的差异被称为"年龄差距"。
更令人惊讶的是,生理衰老在全身并不是均匀发生的。根据斯坦福大学神经学家Tony Wyss-Coray领导的新研究,我们的器官衰老速度各不相同。研究人员现已开发出一种血液检测方法,可以测量你体内各个器官的衰老速度。这不仅是对你当前健康状况的快照,更是对未来几年健康状况的分子级预测。
"大脑是长寿的守门人," Wyss-Coray说。"如果你的大脑衰老了,你的死亡风险就会增加。如果你的大脑年轻,你可能会活得更久。"
你的器官时钟
研究团队使用了英国生物银行(UK Biobank)中超过44,000名志愿者的血液样本,这个庞大的生物医学数据库已经追踪参与者长达17年。这些人在采样时年龄在40至70岁之间。
利用一种名为Olink的先进实验室工具(可量化血液中的蛋白质),研究人员分析了近3,000种蛋白质,其中许多蛋白质源自特定器官。有些分子来自心脏,有些来自大脑、肾脏、肝脏等。
研究团队使用机器学习(一种人工智能)将每种蛋白质特征与11个器官系统(包括大脑、免疫系统、心脏、肺和肾脏)之一相关联,并估算该器官相对于人的实际年龄的"年龄"。与正常值的偏差越大,该器官就被认为是"极度衰老"或"极度年轻"。
研究结果令人震惊。大约三分之一的参与者至少有一个器官的衰老速度快于预期。四分之一的人有多个器官衰老。
在疾病发生前预测
衰老的器官预示着现实世界的结果。心脏衰老速度快于预期的人患心力衰竭或心房颤动的风险显著更高。衰老的肺部预示着慢性阻塞性肺病(COPD)。而大脑衰老的人患阿尔茨海默病的风险是正常衰老大脑的人的三倍以上。
值得注意的是,大脑特别年轻的人患阿尔茨海默病的风险降低了74%。这种保护水平与携带两个APOE2基因变体(已知可以预防该疾病)相当。
"一个生物年龄较大的大脑的人在未来十年左右被诊断出阿尔茨海默病的可能性是一个同龄生物年龄较小的大脑的人的大约12倍," Wyss-Coray说。
即使研究人员控制了APOE基因型、性别和实际年龄,这一结论仍然成立。
该检测方法还能预测谁会死亡。生物年龄较大的大脑的人在15年内死亡的风险高出182%。而大脑年轻的人死亡风险降低了40%。
如果某人有多个衰老的器官——比如八个或更多——他们的死亡几率比器官年龄正常的人高出八倍以上。
我们能否减缓器官衰老?
研究暗示了可能的解决方案。器官衰老对生活方式很敏感。吸烟者、大量饮酒者和失眠者往往有更老的器官。那些剧烈运动、睡眠良好或食用油性鱼类的人有更年轻的特征。
某些药物和补充剂也与某些器官的年轻化有关,特别是布洛芬、鳕鱼肝油、多种维生素、氨基葡萄糖和维生素C。
在女性中,常用于更年期的激素治疗药物Premarin与更年轻的免疫系统、动脉和肝脏特征有关。这些发现特别引发了关于雌激素如何减缓更年期后衰老的问题。
"理想情况下,这就是医学的未来," Wyss-Coray说。"今天,你去看医生是因为某个地方疼,医生会检查哪里坏了。我们正试图从疾病治疗转向健康管理,并在人们患上器官特异性疾病之前进行干预。"
事实上,最诱人的前景是这项检测可能成为预防疾病的工具。如果医生能在症状出现前发现衰老的大脑,他们可能有机会延缓甚至阻止痴呆症的发作。
为什么大脑衰老最重要
并非所有器官在预测寿命方面都同样重要。
大脑和免疫系统是预测生存率的最强指标。这不应该太令人惊讶。你是你的大脑,而不是你的肾脏或肝脏。同时拥有年轻大脑和免疫系统的人在未来17年内死亡的风险比正常衰老的人低56%。
有趣的是,大脑的衰老似乎会影响到全身。大脑衰老的人也面临更高的慢性阻塞性肺病(COPD)和心力衰竭风险,这表明大脑在系统健康中起着更广泛的作用。
"这就像是把你的车每年送到车库一次,他们用电脑诊断显示你车的所有不同部件是否正常," Wyss-Coray用比喻描述了他的团队开发的新血液检测方法。"这里的好处是,这可能给人们提供一些他们可以改变的东西。"
目前,这项检测仍然是研究工具。但Wyss-Coray共同创立了两家衍生公司(Teal Omics和Vero Bioscience),旨在将其商业化。他估计,消费者版本可能在两到三年内上市。
医生可以使用简单的血液检测来监测不仅是心脏或肾脏功能,而是衰老的分子进展——并可能采取措施。
这项发现发表在《自然医学》杂志上。
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