我们常以年龄作为判断衰老的直观指标,然而它并不精准。生活中,两个年龄相仿的人,外貌可能大相径庭,保养良好的中年名人与身边50多岁的人,看起来往往不像同龄人。医生判断衰老不仅看外貌,更关注“内在”,如今越来越多研究表明,人体各器官衰老速度不同,每个器官都有专属的生物学年龄。
血液中的蛋白质指纹:揭示器官年龄的奥秘
今年7月9日,斯坦福大学Tony Wyss – Coray教授团队在《自然·医学》发表论文,称开发出从血液样本推测器官年龄的技术,还发现大脑年轻程度与寿命长短显著相关。该研究借助英国生物银行的数据,此样本库长期收集60多万人的健康数据,最长追踪医疗报告达17年,涵盖11个独立器官和系统的指标。
研究团队随机选取近5万名40到70岁的参与者,测量其血浆蛋白质含量,分析了近3000种蛋白质,其中约15%是器官特异性蛋白质。对于单一器官来源的蛋白质,其血液含量可判断器官年龄状态。研究人员结合参与者年龄和器官生物学指标,统计出器官特异性蛋白质水平随器官年龄变化的规律,并开发出根据血浆蛋白质水平推测器官年龄的算法。
以大脑衰老为例,血液中的神经纤维丝轻链(NEFL)、髓鞘少突胶质细胞糖蛋白(MOG)等五种蛋白质可反映其衰老程度。NEFL是神经轴突退化的标志物,MOG是髓鞘外层组成部分,胶质纤维酸性蛋白(GFAP)反应星形胶质细胞,这三种蛋白质含量随年龄增长而增加;短蛋白聚糖(BCAN)和R型蛋白酪氨酸磷酸酶受体(PTPRR)含量则随年龄增长减少。若某人这三种蛋白质含量高于同龄人,后两种低于同龄人,就表明其大脑比同龄人衰老得更快。
器官年龄和实际年龄不匹配很常见。研究人员规定,若器官特异性蛋白质数值偏离同龄人平均值超1.5个标准差,该器官就属于“极度衰老”或“极度年轻”。在近5万名参与者中,1/3至少有一个器官属于此类,1/4的参与者有多个这样的器官。
死亡风险:器官年龄的严峻警示
人体衰老,器官变弱,健康问题增多。研究发现,很多疾病有主要对应的器官。心脏衰老,心力衰竭风险更高;肺部衰老,慢性非阻塞性肺病风险增加;大脑衰老,阿尔茨海默病风险上升。其中,大脑年龄与阿尔茨海默病关联尤为显著。大脑“极度衰老”的参与者患阿尔茨海默病的风险是标准值的3.1倍,大脑“极度年轻”的人风险只有标准值的1/4,同年龄但大脑状态不同的人,10年内患阿尔茨海默病的风险相差12倍。
在11种器官中,大脑年龄是预测总体死亡率的最佳单一指标。大脑“极度衰老”的参与者,15年内死亡风险是标准值的2.8倍;大脑“极度年轻”的人,总体死亡风险只有标准值的60%。免疫系统年龄也和死亡风险高度相关,免疫系统“极度年轻”的参与者,总体死亡风险只有标准值的58%。而且,器官“极度年轻”的益处可叠加,大脑和免疫系统都“极度年轻”,总体死亡风险只有标准值的44%;器官“极度衰老”的风险也可叠加,2 – 4个器官“极度衰老”,总体死亡风险是标准值的2.3倍,8个及以上器官“极度衰老”,风险达到8.3倍。
防患于未然:开启医学新未来
受这些发现启发,研究人员认为可提前介入疾病预防以延长寿命。Wyss – Coray教授表示,这些发现可能推动相关试验,测试延长寿命的干预措施对个体器官生物学年龄的影响。若发现患者大脑“极度衰老”,就可将其作为阿尔茨海默病即将发生的替代指标,在症状出现前干预。
便捷的器官年龄测量技术在医学领域前景广阔。在临床试验中,结合患者生活方式、用药情况及器官年龄评估,可揭示这些因素对器官衰老的医学价值,还能判断获批药物能否逆转器官“极度衰老”状态。Wyss – Coray教授希望医学从以治疗疾病为中心转向以维护健康为中心,在患病前干预。
不过,目前这些还只是设想,当前算法尚处于前沿技术研究阶段。但研究团队已迈向产业化,斯坦福大学技术许可办公室将相关技术授权给Wyss – Coray教授的公司。由于测量近3000种蛋白质成本过高,研究团队后续将聚焦大脑、心脏和免疫系统等少数关键器官,有望在未来2到3年内推出血检服务测量器官年龄。