什麼是真正的年輕?科學家開發預測衰老程度的年齡新指標
每年,生日蛋糕上的蠟燭會提醒我們又老了一歲。但生理上的老化速度,並不是所有人都相同。同樣上了年紀,有些人疾病纏身,有些人則身體硬朗。在研究衰老的David Furman教授看來,生理上的老化速度差異,很大程度上與免疫系統衰退的速度不同有關。
▎藥明康德內容團隊編輯
隨著年齡的增長,一些人全身開始出現一種慢性低度炎症狀態。這種慢性炎症會導致器官損傷,身體各系統更容易生病,包括癌症、心肌梗塞、卒中、神經退行性疾病和自身免疫疾病等。
日前,Furman教授與其斯坦福大學和巴克研究所的同事們,創建了一種指示衰老程度的“炎症老化時鐘”,簡稱iAge,準確評估一個人的炎症狀態,可以預測一個人是否會在幾年後變得衰老虛弱,是否會患上心血管疾病以及老年人常見的各種慢性病。
研究人員在開發iAge的過程中,還發現了血液中的一種物質與加速心血管老化有關,為開發抗衰老療法提供了靶點。這項研究結果近日發表在《自然》旗下子刊Nature Aging上。
為了開發評估炎症狀態的指標,Furman教授領導的“1000免疫組學項目”在2009年~2016年期間,採集了1001名健康志願者的血液樣本,這些志願者的年齡範圍很廣,從8歲到96歲。樣本經過一系列分析,包括各種細胞因子的水平,各類免疫細胞的活化狀態,每種細胞中數千個基因的活化程度等。
接著,研究人員用深度學習(人工智能的一種形式)方法研究了獲得的所有數據,以便了解不同年齡對應的炎症模式。通過複雜的算法,得出了一種新的免疫指標,即iAge。iAge越大的人,出現年齡相關性慢性炎症模式的時間越早,患一種或多種慢性疾病的風險也更高。
研究人員利用iAge對30名65歲以上志願者進行了評估和預測。在抽血評估了iAge的7年後,研究人員測試了這些志願者的生活自理能力、活動能力等。結果顯示,相比實際歲數,iAge能更加準確地預測一個人在七年後的衰弱程度。
“使用iAge可以提前七年預測誰會變得虛弱,”Furman教授指出,“這給我們留下了很大的干預空間。”
研究人員進一步在百歲老人中驗證了iAge指示的炎症年齡。分析了近30名百歲老人的血液樣本後,研究人員發現這些長壽老人的炎症年齡平均要比一般的中老年人小40歲,甚至有一名非常健康的105歲老人,iAge顯示他擁有25歲的免疫系統!
這項研究還發現,一種叫CXCL9的細胞因子是決定iAge評分的最大貢獻者。通常認為,CXCL9由某些免疫細胞分泌,用於吸引淋巴細胞到達感染部位。但這項研究指出,血管壁的主要成分——內皮細胞也會分泌CXCL9。研究人員發現,血液中的CXCL9水平通常在60歲以後急劇上升。而血管老化與CXCL9水平增高顯著相關。
在1001名提供血液樣本的參與者中,研究人員選取了其中25~90歲的97人,他們身體狀況良好,沒有任何疾病跡象。但研究人員發現,這些人的CXCL9水平與動脈硬度的測量值之間存在相關性。“這意味著,使用iAge,我們能夠預測哪些人可能患有左心室肥厚和血管功能障礙。”研究人員說。
基於CXCL9的作用,研究人員提出了以此為靶點抗衰老的思路。在人體細胞和小鼠上開展的初步實驗顯示,降低CXCL9,可以讓老化的內皮細胞恢復功能。
Furman教授總結說,利用炎症老化時鐘檢測出臨床上還看不出症狀的老化線索,或對早診斷、早干預具有重要意義。