中国科学家首次构建了“数字衰老孪生”框架,通过三层时钟系统量化人体器官异步老化速率,发现肝脏约40岁、大脑约50岁出现衰老“拐点”,并锁定了凝血因子是衰老的可干预驱动因素。关注详情。
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衰老从来不是一个匀速过程,不同器官的老化也不尽相同。中国科学家最新创建了名为“数字衰老孪生”的计算框架,首次实现了在个体水平上精准量化“衰老速率”。
这项由中国衰老生物标志物联盟牵头、十余家机构共同完成的研究论文,近日发表于《细胞》期刊。
研究项目招募了2019名18至91岁的健康人,收集了每人240项参数,包括临床指标、认知运动功能、脑与视网膜影像、步态分析,以及DNA甲基化、蛋白质、代谢物和肠道菌群等多层分子数据,总计超过10亿个高质量数据点。
基于这一庞大数据库,研究人员开发了三层“时钟”系统:第一层是核心能力时钟,整合240项生理指标反映整体功能衰退。第二层是多模态时钟,利用深度学习“注意力机制”整合多层分子数据,预测年龄的平均误差仅3.87年,性能远超单一分子时钟。第三层则是针对大脑、肝脏、肺、肌肉、血管和皮肤的器官特异性时钟。
令人惊讶的发现是:器官并非同步衰老。肝脏在40岁左右率先迎来衰老“拐点”,而大脑加速衰老则出现在50岁前后。此外,整个人体在两个年龄段会出现非线性衰老浪潮:40至50岁之间,以及60至70岁之间。
研究人员通过血浆蛋白质组分析、人体肝脏组织染色及细胞与动物实验,锁定了一类可干预的衰老驱动因素,它是肝脏来源的凝血因子(尤其是F13B、F9和F10)。当这些因子作用于血管内皮细胞时,会引发细胞衰老、血管功能受损和炎症反应。
为了让这项技术走向临床实践,研究人员还开发了简化版“代理时钟”,仅需检测100至108种血浆蛋白,就能精准匹配复杂时钟预测结果。
未来,一次普通血液检查或许就能告诉你:你的身体衰老有多快,哪个器官最需要关注。研究人员还发现,多吃水果、规律作息、适度步行可延缓衰老进程;而吸烟、睡眠不足、餐次过多过饱则会加速老化。
这是中国国家“耄耋”计划的首个里程碑研究成果。数字衰老孪生标志着衰老科学从“描述”走向“预测”,从“找关联性”迈向“锁定衰老驱动因素”。
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