中年MRI检测快速衰老并提前预测疾病信号A midlife MRI that spots rapid aging and signals disease long before symptoms

环球医讯 / 干细胞与抗衰老来源:www.sciencedaily.com美国 - 英语2025-07-11 10:38:46 - 阅读时长6分钟 - 2589字
杜克大学等机构开发了一种基于中年脑部MRI扫描的新工具,可测量身体和大脑的衰老速度,并在症状出现前数十年预测痴呆症和其他年龄相关疾病的风险,为延缓衰老和改善健康提供了可能。
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中年MRI检测快速衰老并提前预测疾病信号

想象一下,有一种工具可以在你仍然相对健康的时候测量你的衰老速度。通过一次头部核磁共振成像(MRI),研究人员可以测量你的衰老率,并预测未来多年内患痴呆症和残疾的风险,而此时你可能还有机会改善自己的健康状况。这项研究由杜克大学心理学和神经科学教授Ahmad Hariri领导。

任何高中同学聚会都会鲜明地提醒我们,有些人比其他人更优雅地老去。一些人在晚年依然身体灵活、思维敏捷,而另一些人则在生命早期就开始感到虚弱或健忘。

“我们随着年龄增长的方式与我们围绕太阳转了多少圈完全无关,”Ahmad Hariri说道。

现在,杜克大学、哈佛大学以及新西兰奥塔哥大学的科学家们开发出了一种免费可用的工具,可以通过查看大脑的快照来判断一个人衰老的速度,而且这一切都可以在他们仍然相对健康时完成。

通过一次脑部MRI扫描,该工具可以估算中年人在未来几十年内罹患慢性疾病的风险。这些信息可以帮助激励人们改变生活方式和饮食习惯,从而改善健康状况。

对于老年人,该工具可以在症状出现前几年预测某人是否会患上痴呆症或其他与年龄相关的疾病,此时他们可能更有机会减缓疾病的进展。

“真正酷的是,我们利用中年时期收集的数据捕捉到了人们的衰老速度,”Hariri说,“这帮助我们预测了老年时痴呆症的诊断。”

研究结果于2025年7月1日发表在《自然-衰老》期刊上。

寻找延缓与年龄相关衰退的方法,是帮助人们活得更健康、更长寿的关键。但首先,“我们需要找到一种准确监测衰老的方法,”Hariri说。

已经开发了几种算法来测量一个人衰老的情况。然而,大多数这些“衰老时钟”依赖于从不同年龄段的人群中一次性收集的数据,而不是跟踪同一批个体随时间的老化过程,Hariri解释道。

“看起来像是更快的衰老现象,可能仅仅是因为暴露于某些特定世代的因素,比如含铅汽油或香烟烟雾,”Hariri补充道。

挑战在于,要提出一种不受环境或历史因素干扰的衰老速度测量方法。

为此,研究人员利用了来自1,037名参与者的长期数据,这些参与者自出生以来一直在新西兰达尼丁市进行研究,该项目被称为达尼丁研究,参与者出生于1972年至1973年间。

每隔几年,达尼丁研究的研究人员就会观察参与者血压、体重指数、血糖和胆固醇水平、肺和肾功能以及其他指标的变化——甚至包括牙龈退缩和蛀牙。

他们使用近20年来这些健康指标的整体变化模式,生成了一个分数,用以衡量每个人的衰老速度。

新工具名为DunedinPACNI,经过训练后能够仅凭45岁时的一次脑部MRI扫描估算这一衰老速度分数。

接下来,研究人员用它分析了来自英国、美国、加拿大和拉丁美洲其他数据集中的脑部扫描数据。

更快的衰老和更高的痴呆风险

在所有数据集中,研究人员发现,根据这种测量方法,衰老较快的人在认知测试中的表现较差,并且海马体(对记忆至关重要的大脑区域)的萎缩速度也更快。

更令人担忧的是,他们在晚年更有可能经历认知能力下降。

在一项分析中,研究人员检查了624名年龄在52至89岁之间、来自北美阿尔茨海默病风险研究的脑部扫描。

那些被该工具判定为衰老最快的人,在随后几年内患痴呆症的可能性高出60%。他们的记忆力和思维问题也比衰老较慢的人出现得更早。

当团队首次看到这些结果时,“我们的下巴都掉到地上了,”Hariri说。

身体和大脑之间的联系

研究人员还发现,DunedinPACNI评分显示衰老较快的人总体健康状况更差,不仅限于大脑功能。

衰老速度较快的人更加虚弱,更容易经历与年龄相关的健康问题,例如心脏病发作、肺病或中风。

相比之下,衰老最快的个体在未来几年内被诊断出患有慢性疾病的可能性高出18%。

更令人震惊的是,研究人员发现,这些人的死亡率比衰老较慢的人高出40%。

“大脑和身体衰老之间的联系非常引人注目,”Hariri说。

在其他人口统计和社会经济群体中,衰老速度与痴呆症之间的相关性同样强烈,包括来自拉丁美洲的样本以及英国低收入或非白人参与者。

“它似乎捕捉到了所有大脑中反映出来的东西,”Hariri说。

这项工作之所以重要,是因为全球范围内人们的寿命正在延长。在未来几十年内,65岁以上人口的数量预计将翻倍,到2050年将占世界人口的近四分之一。

“但由于我们活得更久,不幸的是,更多的人将会经历与年龄相关的慢性疾病,包括痴呆症,”Hariri说。

痴呆症的经济负担已经十分巨大。研究表明,全球阿尔茨海默病护理的成本将从2020年的1.33万亿美元增长到2050年的9.12万亿美元——这一数字与影响更多人群的疾病(如肺病或糖尿病)的成本相当或更高。

有效的阿尔茨海默病治疗一直难以实现。大多数获批药物只能帮助管理症状,却无法阻止或逆转疾病进程。

一种可能的解释是,这些药物启动得太晚,当阿尔茨海默病蛋白已经在神经细胞内外积累并对大脑造成过多损害时才开始治疗。

“药物无法复活一个濒临死亡的大脑,”Hariri说。

但在未来,这种新工具可能会让人们更早识别出可能走向阿尔茨海默病的人,并评估干预措施以阻止疾病——在大脑损伤变得广泛之前,而不必等待数十年后的随访。

除了预测我们随着时间推移患痴呆症的风险外,这个新工具还将帮助科学家更好地理解为什么具有某些风险因素(如睡眠质量差或心理健康状况不佳)的人会以不同的方式衰老。第一作者Ethan Whitman正在与Hariri及共同作者Terrie Moffitt和Avshalom Caspi(均为杜克大学心理学和神经科学教授)攻读临床心理学博士学位。

Whitman补充说,还需要进一步研究将DunedinPACNI从研究工具转变为具有实际医疗应用价值的技术。

但与此同时,研究团队希望该工具能帮助拥有脑部MRI数据的研究人员以其他基于生物标志物(如血液检测)的老化时钟无法做到的方式测量衰老速度。

“我们真的认为它有望成为预测和预报疾病风险,特别是阿尔茨海默病及相关痴呆症的关键新工具,同时也有助于更好地了解疾病的进展,”Hariri说。

作者已为这项工作申请了专利。本研究得到了美国国家老龄化研究所(R01AG049789、R01AG032282、R01AG073207)、英国医学研究委员会(MR/X021149/1)和新西兰健康研究委员会(计划资助16-604)的支持。


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