想象一种工具，可以测量你衰老的速度——而此时你还相对健康。通过一次头部MRI扫描，研究人员可以评估你的衰老速度，并预测你在未来几年内患痴呆和残疾的风险，这为你提供了改善健康的机会。图片来源：Ethan Whitman，杜克大学。
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矫健、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无关，”杜克大学心理学与神经科学教授Ahmad Hariri表示。
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了一种免费可用的工具，可以通过一张大脑图像判断一个人衰老的速度，且适用于仍处于相对健康状态的人群。
从单次脑部MRI扫描中，该工具可以估算个体在中年时罹患慢性病（通常几十年后才显现）的风险。这些信息可能有助于激励人们改变生活方式和饮食习惯，以改善健康。
对于老年人来说，该工具可以在症状出现前几年预测某人是否会患上痴呆或其他与年龄相关的疾病，从而为减缓疾病进程提供更好的机会。
“最酷的是，我们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人中痴呆症的诊断。”
研究结果于7月1日发表在《自然·老龄化》杂志上。
找到减缓与年龄相关衰退的方法，对于帮助人们活得更健康、更长寿至关重要。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衡量一个人的衰老情况。然而，大多数这些“衰老时钟”依赖于不同年龄段人群在某一时间点收集的数据，而不是跟踪同一批人随时间推移的变化，Hariri解释道。
“看似更快的衰老可能仅仅是因为暴露于特定于他们那一代的环境因素，例如含铅汽油或香烟烟雾，”Hariri补充道。
挑战在于制定一种不受与衰老无关的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约1,037名参与者的数据，这些人自出生以来一直在被研究，这是新西兰达尼丁市的一项研究，称为达尼丁研究（Dunedin Study），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会检查参与者的血压、体重指数、血糖和胆固醇水平、肺和肾功能以及其他指标——包括牙龈退缩和龋齿。
他们利用这些健康指标近20年的整体变化模式，生成了一个评分，反映每个人衰老的速度。
这个新工具名为DunedinPACNI，通过训练，仅使用45岁时对860名达尼丁研究参与者进行的一次脑部MRI扫描信息，就可以估算这一衰老速度评分。
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人们的脑部扫描。
加速衰老与更高的痴呆风险
在不同的数据集中，研究人员发现，根据这一测量标准，衰老更快的人在认知测试中的表现较差，并且海马体（一个对记忆至关重要的脑区）的萎缩速度也更快。
更为令人担忧的是，他们在晚年更有可能经历认知能力下降。
在一项分析中，研究人员检查了来自北美阿尔茨海默病风险研究中624名年龄在52至89岁之间的参与者的脑部扫描。
那些在加入研究时被工具判定为衰老最快的人，在随后的几年中患痴呆的可能性高出60%。他们的记忆和思维问题也比衰老较慢的人出现得更早。
当团队首次看到结果时，“我们的下巴都掉到了地上，”Hariri说。
身体与大脑之间的联系
研究人员还发现，DunedinPACNI评分显示衰老更快的人总体健康状况下降的可能性更大，而不仅仅是大脑功能的衰退。
衰老速度更快的人更加虚弱，也更容易经历与年龄相关的健康问题，如心脏病发作、肺病或中风。
与平均衰老速度的人相比，衰老最快的群体在未来几年内被诊断出患有慢性病的可能性高出18%。
甚至更令人震惊的是，研究人员发现，他们在同一时间段内死亡的可能性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。
在模型未受训练的其他人口和社会经济群体中，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低收入或非白人的英国参与者。
“它似乎捕捉到了所有大脑中都反映出来的一些东西，”Hariri说。
这项工作之所以重要，是因为全球人口正在变得更长寿。在未来几十年内，65岁以上的人口数量预计将翻倍，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，更多的人将经历慢性与年龄相关的疾病，包括痴呆症，”Hariri说。
痴呆症的经济负担已经巨大。研究表明，例如，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——相当于或超过影响更多人的疾病（如肺病或糖尿病）的成本。
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。
迄今为止药物无效的一个可能原因是它们开始得太晚，当阿尔茨海默病蛋白已经在神经细胞内外积聚并造成过多损害时。
“药物无法复活垂死的大脑，”Hariri说。
但在未来，这种新工具可能使识别那些可能走向阿尔茨海默病的人成为可能，并评估在脑损伤变得广泛之前进行干预的效果，而无需等待数十年的后续观察。
除了预测我们随着时间推移患痴呆症的风险外，新的衰老时钟还将帮助科学家更好地了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）的人衰老方式不同，第一作者Ethan Whitman表示，他正在与Hariri及共同作者Terrie Moffitt和Avshalom Caspi（均为杜克大学心理学与神经科学教授）一起攻读临床心理学博士学位。
Whitman补充说，需要更多的研究将DunedinPACNI从研究工具发展为在医疗保健领域具有实际应用的工具。
但与此同时，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（如血液测试）的衰老时钟无法做到的方式测量衰老速度。
“我们真的希望它成为预测和评估疾病风险，特别是阿尔茨海默病及相关痴呆症风险的关键新工具，同时也许还能更好地掌握疾病的进展，”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（项目资助16-604）的支持。
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