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什么是真正的年轻?科学家开发预测衰老程度的年龄新指标

科学 | 感谢投递 2021-07-16 487

▎药明康德内容团队编辑

随着年龄的增长,一些人全身开始出现一种慢性低度炎症状态。这种慢性炎症会导致器官损伤,身体各系统更容易生病,包括癌症、心肌梗塞、卒中、神经退行性疾病和自身免疫疾病等。

日前,Furman教授与其斯坦福大学和巴克研究所的同事们,创建了一种指示衰老程度的“炎症老化时钟”,简称iAge,准确评估一个人的炎症状态,可以预测一个人是否会在几年后变得衰老虚弱,是否会患上心血管疾病以及老年人常见的各种慢性病。

研究人员在开发iAge的过程中,还发现了血液中的一种物质与加速心血管老化有关,为开发抗衰老疗法提供了靶点。这项研究结果近日发表在《自然》旗下子刊Nature Aging上。

为了开发评估炎症状态的指标,Furman教授领导的“1000免疫组学项目”在2009年~2016年期间,采集了1001名健康志愿者的血液样本,这些志愿者的年龄范围很广,从8岁到96岁。样本经过一系列分析,包括各种细胞因子的水平,各类免疫细胞的活化状态,每种细胞中数千个基因的活化程度等。

接着,研究人员用深度学习(人工智能的一种形式)方法研究了获得的所有数据,以便了解不同年龄对应的炎症模式。通过复杂的算法,得出了一种新的免疫指标,即iAge。iAge越大的人,出现年龄相关性慢性炎症模式的时间越早,患一种或多种慢性疾病的风险也更高。

研究人员利用iAge对30名65岁以上志愿者进行了评估和预测。在抽血评估了iAge的7年后,研究人员测试了这些志愿者的生活自理能力、活动能力等。结果显示,相比实际岁数,iAge能更加准确地预测一个人在七年后的衰弱程度。

“使用iAge可以提前七年预测谁会变得虚弱,”Furman教授指出,“这给我们留下了很大的干预空间。”

研究人员进一步在百岁老人中验证了iAge指示的炎症年龄。分析了近30名百岁老人的血液样本后,研究人员发现这些长寿老人的炎症年龄平均要比一般的中老年人小40岁,甚至有一名非常健康的105岁老人,iAge显示他拥有25岁的免疫系统!

这项研究还发现,一种叫CXCL9的细胞因子是决定iAge评分的最大贡献者。通常认为,CXCL9由某些免疫细胞分泌,用于吸引淋巴细胞到达感染部位。但这项研究指出,血管壁的主要成分——内皮细胞也会分泌CXCL9。研究人员发现,血液中的CXCL9水平通常在60岁以后急剧上升。而血管老化与CXCL9水平增高显著相关。

在1001名提供血液样本的参与者中,研究人员选取了其中25~90岁的97人,他们身体状况良好,没有任何疾病迹象。但研究人员发现,这些人的CXCL9水平与动脉硬度的测量值之间存在相关性。“这意味着,使用iAge,我们能够预测哪些人可能患有左心室肥厚和血管功能障碍。”研究人员说。

基于CXCL9的作用,研究人员提出了以此为靶点抗衰老的思路。在人体细胞和小鼠上开展的初步实验显示,降低CXCL9,可以让老化的内皮细胞恢复功能。

Furman教授总结说,利用炎症老化时钟检测出临床上还看不出症状的老化线索,或对早诊断、早干预具有重要意义。


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