新的研究揭示了生物衰老的分子指纹

　　

匹兹堡大学的研究人员发现了与健康和快速衰老相关的血液标志物，这使他们能够预测一个人的生物年龄——一个人的细胞和器官衰老的速度与他们的出生日期无关。

发表在《衰老细胞》(Aging Cell)杂志上的这项新研究指出了可能构成生物年龄的途径和化合物，揭示了人们衰老方式不同的原因，并提出了可以减缓衰老、促进健康(一个人健康的时间长度)的新干预目标。

“年龄不仅仅是一个数字，”资深作者Aditi Gurkar博士说，他是皮特医学院老年医学助理教授，也是皮特和UPMC合资成立的老龄化研究所的成员。“想象两个65岁的老人:一个骑自行车上班，周末去滑雪，另一个不会爬楼梯。他们的实际年龄相同，但生理年龄却大不相同。为什么这两个人的年龄不同?这个问题推动了我的研究。”

为了回答这个问题，Gurkar和她的团队比较了196名老年人，根据他们完成简单步行挑战的难易程度，他们将这些老年人分为健康老年人和快速老年人。因为行走能力是心血管健康、体力和神经健康的整体衡量标准，其他研究表明，它是老年人住院、残疾、功能衰退和死亡的唯一最佳预测指标。

75岁或以上的健康老年人可以不休息地爬一段楼梯或步行15分钟，而65至75岁的快速老年人在这些挑战中必须休息。

根据Gurkar的说法，这项研究是独一无二的，因为快速衰老的人在时间上比健康的人年轻，这使得研究人员能够专注于生物学上的标记，而不是时间上的衰老，这与其他比较年轻人和老年人的研究不同。

为了确定参与者血液样本中生物衰老的分子指纹，他们对两组人的血液样本进行了代谢组学分析——对代谢物进行分析，代谢物是由体内化学途径产生的分子。

古尔卡尔说:“其他研究已经通过遗传学来衡量生物衰老，但基因是非常静态的:你出生时携带的基因是你死亡时携带的基因。”“我们之所以选择研究代谢物，是因为它们是动态的:它们会实时变化，反映我们当前的健康状况和感觉，我们有能力通过我们的生活方式、饮食和环境来影响它们。”

健康和快速衰老的人的代谢组有明显的差异，这表明血液中的代谢物可以反映生物年龄。

Gurkar和她的团队接下来确定了25种代谢物，他们称之为健康衰老代谢(HAM)指数。他们发现，HAM指数比其他常用的衰老指标——包括虚弱指数、步态速度和蒙特利尔认知评估测试——在区分健康和快速衰老方面更好。

为了验证他们的新指数，研究人员分析了来自威斯康星州一项研究的单独的老年人队列。HAM指数正确地预测了个人是否可以在室外不间断地走10分钟，准确率约为68%。

Gurkar说:“我们从不同的地理区域选取了一组非常不同的人，我们发现相同的代谢物与生物衰老有关。”“这让我们相信，HAM指数可以真正预测谁是健康的老年人，谁是快速衰老的老年人。”

利用一种可以预测生物性状潜在驱动因素的人工智能模型，研究小组确定了三种最有可能促进健康衰老或推动快速衰老的主要代谢物。在未来的研究中，他们计划深入研究这些代谢物和产生它们的分子途径如何促进生物衰老，并探索可以减缓这一过程的干预措施。

Gurkar还计划进行更多的研究，以评估年轻人的代谢组如何随着时间的推移而变化。最终，她希望开发一种血液测试，可以估计年轻人的生物年龄，或者预测那些可能会患上衰老疾病的人。

古尔卡尔说:“虽然我们可以预测老年人的生物衰老，但更令人兴奋的是，一项血液测试可以告诉35岁的人，他们的生物年龄更像45岁。”“然后，这个人可以考虑尽早改变他们生活方式的各个方面——无论是改善他们的睡眠、饮食还是锻炼方式——希望能逆转他们的生理年龄。”

“今天，在医学上，我们倾向于等待问题发生后再进行治疗，”她补充说。“但衰老不是这样起作用的——它是关于预防的。我认为医学的未来将是尽早了解某人是如何衰老的，并开发个性化的干预措施来延缓疾病和延长健康寿命。”

该研究的其他作者是Shruthi Hamsanathan博士、Tamil Anthonymuthu博士、Denise Prosser、Anna Lokshin博士、Susan L. Greenspan医学博士、Neil M. Resnick医学博士、Subashan Perera博士和Satoshi Okawa博士，他们都来自皮特大学或UPMC大学;佛罗里达国际大学的Giri Narasimhan博士。