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你的身体到底值多少钱?新的人工智能模型从5滴血中显示你的真实生物年龄
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年03月19日 来源:AAAS
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日本大阪大学的一个研究小组开发了一种新的系统来估算一个人的生物年龄——一种衡量身体衰老程度的方法,而不仅仅是计算出生后的年龄。这种新方法仅使用五滴血,就能分析22种关键类固醇及其相互作用,从而提供更精确的健康评估。该团队的突破性研究发表在《科学进展》杂志上,为个性化健康管理迈出了潜在的一步,可以更早地发现与年龄相关的健康风险并进行量身定制的干预。
我们都认识一些似乎能够抵抗衰老的人——尽管与同龄人年龄相同,但他们看起来却更年轻。他们的秘诀是什么?日本大阪大学的科学家们可能找到了一种量化这种差异的方法。通过将激素(类固醇)代谢途径纳入人工智能驱动的模型,他们开发了一种新的系统来估算一个人的生物学年龄,这是一种衡量身体衰老程度的指标,而不仅仅是计算自出生以来的年数。
只需五滴血,这种方法就能分析22种关键类固醇及其相互作用,从而提供更精确的健康评估。该团队在《科学进展》杂志上发表的突破性研究表明,这可能是个性化健康管理的一个潜在进步,能够更早地检测与年龄相关的健康风险并提供量身定制的干预措施。
解锁身体的衰老特征
衰老不仅仅是我们活了多少年——它还受到遗传、生活方式和环境因素的影响。传统的生物学年龄估算方法依赖于广泛的生物标志物,如DNA甲基化或蛋白质水平,但这些方法常常忽略了调节身体内部平衡的复杂激素网络。
“我们的身体依赖激素来维持稳态,所以我们就想,为什么不把这些作为衰老的关键指标呢?”该研究的共同第一作者王秋怡博士说。为了验证这一想法,研究团队专注于类固醇激素,这些激素在代谢、免疫功能和应激反应中起着关键作用。
新的AI驱动模型
该团队开发了一个深度神经网络(DNN)模型,该模型纳入了类固醇代谢途径,使其成为第一个明确考虑不同类固醇分子之间相互作用的人工智能模型。该模型不是查看绝对类固醇水平——这些水平在个体之间可能差异很大——而是检查类固醇比率,从而提供更个性化、更准确的生物学年龄评估。
“我们的方法减少了个体类固醇水平差异造成的噪声,使模型能够专注于有意义的模式,”该研究的共同第一作者和通讯作者王自博士解释说。该模型是在数百人的血液样本上进行训练的,结果显示,随着人们年龄的增长,生物学年龄的差异往往会扩大——研究人员将其比作一条河流在下游变宽。
关键见解和影响
该研究最引人注目的发现之一涉及皮质醇,这是一种通常与压力相关的类固醇激素。研究人员发现,当皮质醇水平翻倍时,生物学年龄大约增加了1.5倍。这表明慢性压力可能在生化水平上加速衰老,进一步强调了压力管理在维持长期健康中的重要性。
“压力通常被笼统地讨论,但我们的发现提供了它对生物学衰老有可测量影响的切实证据,”分析化学和质谱学专家、通讯作者高户俊树教授说。
研究人员相信,这种AI驱动的生物学年龄模型可能会为更个性化的健康监测铺平道路。未来应用可能包括早期疾病检测、定制化的健康计划,甚至是针对延缓衰老量身定制的生活方式建议。
展望未来
尽管该研究是一个重要的进步,但研究团队承认,生物学衰老是一个复杂的进程,受到许多超出激素因素的影响。“这只是开始,”王自博士说,“通过扩大我们的数据集并纳入额外的生物标志物,我们希望进一步完善模型,并深入探索衰老的机制。”
随着人工智能和生物医学研究的持续进步,准确测量甚至延缓生物学衰老的梦想正变得越来越可行。不过,目前能够通过简单的血液检测评估一个人的“衰老速度”,这可能是预防性医疗保健的一个改变游戏规则的发展。
该文章《基于类固醇生物合成途径的DNN模型预测生物学年龄》发表于美国《科学进展》杂志,DOI:10.1126/sciadv.adt2624。
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