Science争鸣丨牛磺酸是否可作为衰老的生物标志物？

撰文|易

牛磺酸是一种含硫氨基酸，自 19 世纪初被发现以来，其广泛的生理功能逐渐被揭示。作为一种条件性必需氨基酸，牛磺酸在人体内参与多种关键生理过程，包括胆汁酸代谢、细胞膜稳定、抗氧化防御、钙离子调节以及神经调节等。由于人体合成牛磺酸的能力有限，尤其在婴幼儿期和某些病理状态下，饮食摄入成为维持其生理水平的重要来源。既往研究表明，牛磺酸缺乏可能与心血管疾病、代谢紊乱、神经退行性疾病等多种年龄相关疾病的发生发展有关。

近年来，有研究提出牛磺酸可能作为衰老的生物标志物，并认为其血液浓度的下降可能是衰老的驱动因素之一。这一假说部分基于动物实验（）【1】，例如在小鼠和非人灵长类中的横断面研究显示，老年个体的循环牛磺酸水平较年轻个体降低。此外，补充牛磺酸被报道可延长模型动物的寿命并改善某些衰老表型，进一步支持了牛磺酸与衰老的潜在关联。然而，这些研究大多基于横断面数据，难以区分年龄相关的真实变化与个体间差异或其他混杂因素的影响。

由于衰老是一个高度异质性的过程，受遗传、环境、生活方式等多种因素影响，理想的衰老生物标志物应在不同物种、性别和人群中呈现一致的变化趋势。此外，血液中的分子标志物虽然易于检测，但其浓度可能受到短期代谢波动、疾病状态或采样条件的影响。因此，仅凭横断面数据难以确定牛磺酸是否真正反映衰老进程，而非其它临时性生理变化。

近日，美国国立卫生研究院国家老龄化研究所Rafael de Cabo团队在 Science 期刊上发表题为

Is taurine an aging biomarker?

本研究采用多中心、多物种的设计，结合纵向和横断面数据，全面分析牛磺酸浓度与年龄的关系。在人类研究中，纳入三个独立队列：巴尔的摩纵向衰老研究（ Baltimore Longitudinal Study of Aging, BLSA ）、巴利阿里群岛健康人群研究（ Balearic Islands Study of Aging cohort, BILSA ）以及 PREMED 队列（ Predictive Medicine Research cohort ）。 BLSA 队列包含 742 名 26 至 100 岁的受试者，进行了 3 至 5 次血浆牛磺酸浓度测定，平均随访时间近 8 年。 BILSA 和 PREMED 队列则分别纳入 72 名和 159 名健康成人，采用横断面设计，覆盖 20 至 85 岁的年龄范围。在动物实验中，研究团队分析了 32 只恒河猴的血清样本，年龄跨度从幼年期（ 2.9 岁）到老年期（ 31.9 岁），每只动物进行了 3 至 7 次采样，以捕捉个体随时间的动态变化。小鼠实验则基于 SLAM （小鼠纵向衰老研究）项目，对 39 只 C57BL/6J 小鼠从成年（ 9 个月）到老年（ 27 个月）阶段进行了多次血清牛磺酸测定。这种多时间点的纵向设计有助于区分真实的年龄效应与个体间变异。

研究结果显示，牛磺酸浓度随年龄的变化呈现显著的物种和性别差异。在人类中，女性群体的牛磺酸水平普遍随年龄增长而上升，例如 BLSA 队列中女性从 26 岁到 100 岁血浆牛磺酸浓度增加了 27% ， BILSA 队列中女性在 60 年间上升了 75% 。男性则变化较小，某些队列（如 PREMED ）甚至未观察到显著年龄效应。类似地，雌性非人灵长类的牛磺酸水平在 25 年内上升了 72% ，而雄性仅增加 27% 。小鼠实验中，雌性个体的血清牛磺酸在 18 个月内上升了 15% ，雄性则无显著变化。这些数据表明，牛磺酸并未表现出普遍性的年龄相关性下降，反而在多数情况下保持稳定或上升，且女性变化更为明显。

进一步分析发现，在 BLSA 队列中，牛磺酸与膝关节强度呈正相关，但与握力无关；而在 BILSA 队列中，年轻个体的牛磺酸与握力正相关，老年个体却转为负 相关，表明牛磺酸与健康指标的关联高度依赖于年龄和生理状态。此外，体重与牛磺酸的关系同样复杂：人类中，年轻和中年群体呈现正相关，老年群体则无关联或负相关；非人灵长类中，年轻动物呈负相关，老年动物却转为正相关；小鼠中最瘦的个体牛磺酸水平最高，但中等体重个体的关联性较弱。这些不一致的结果说明，牛磺酸与健康状态的关系可能受衰老过程中代谢重编程的影响，而非简单的线性关联。

综上所述， 通过对三个地理分布不同的人类群体、非人灵长类动物和小鼠进行纵向（同一群体多次测量）和横断面（不同年龄群体采样）分析发现，循环牛磺酸 浓度变化不具备跨物种一致性 。此外，牛磺酸与年龄相关的健康指标之间的关联存在显著异质性 ，高度依赖生理背景 。这些结果表明，循环牛磺酸浓度的变化并非衰老的普遍特征，挑战了“牛磺酸缺乏驱动衰老”的传统观点。

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adl2116

制版人： 十一

参考文献

1. Parminder Singh et al. ,Taurine deficiency as a driver of aging.Science380,eabn9257(2023).DOI:10.1126/science.abn9257

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