同一人体不同器官不同“岁”！研究发现新生物“时钟”，可预测疾病发生与寿命长度

生老病死，是人类最早感知到的自然规律。当我们开始衰老时，皮肤出现皱纹，头发花白，牙齿松动，体力下降......

衰老过程是疾病和死亡的主要风险因素，不同的人在相同的实际年龄（CA）下，其衰老速度不同；因此，生物年龄（BA）被开发出来，以评估真正的衰老速度。

近日，一项研究表明，人体不同器官和系统衰老速度存在差异，机体内存在多个“时钟”共同调控衰老进程。该研究题为：Distinct biological ages of organs and systems identified from a multi-omics study，于2022年3月8日发表在 Cell Reports 期刊上。

从血液样本、粪便样本、体格检查和面部皮肤图像中产生多组学水平的数据。总共测量了403个特征，包括74个代谢组特征、34个临床生物化学特征、36个免疫组合特征、15个身体组成特征、8个体能特征、10个脑电图（EGG）特征、16个面部皮肤特征和210个肠道微生物组特征。这些被分为九类，即心血管相关、肾脏相关、肝脏相关、性激素、面部皮肤特征、营养/代谢特征、免疫相关、体能相关和肠道微生物组。

通过不同的技术收集多组学数据，并将其分为器官和系统组。

研究发现，心血管年龄在受试者之间的差异最小，而肝脏年龄的差异最大，表明器官和系统的衰老效应的潜在差异。

为了深入研究不同器官和系统的老化过程的特点，研究人员构建了一个老化率指数（BA和CA之间的差值/CA）。研究发现，肾脏年龄与免疫系统、性激素、肠道微生物相关。其中肾脏系统的老化速度与肠道微生物群的老化速度呈负相关，可能是良好的肠道菌群避免了有害代谢物在肾脏内的积累。

机体不同器官与系统生理年龄之间的相关性

当与体重指数（BMI）进行关联时，一些超重的人在体能和营养代谢系统方面有较快的老化速度，因此很多人生物学年龄和实际年龄会有不同。

身体里，不同的器官、系统有自己的生物“时钟”，那这些时钟能否帮助我们预测衰老相关疾病，从而尽早开展干预？

为了回答上述疑问，研究人员用衰老率指数预测了非酒精性脂肪肝。他们发现，非酒精性脂肪肝的严重程度与肝脏衰老指数有关，这与生物年龄时钟预测相应器官的疾病或表型是一致的。

用生物学年龄预测非酒精性脂肪肝

除此之外，研究还发现了生物年龄时钟的另一个用途--预测机体预期寿命。

借助GWAS（全基因组关联性分析）得到的遗传信息（共7236472个常见的单核苷酸多态性），学者们最终发现如皮肤、养分代谢、肝脏、性激素、体能及心血管系统的生理年龄时钟能显著预测机体预期寿命。

当使用NHANES数据集的数据时，研究发现总胆固醇、血糖、脂蛋白、血压和CA显著预测了由心脏病引起的死亡率。通过结合这些标志物并构建心血管系统的BA，预测能力明显提高。其次，研究人员比较了不同器官的BA的预测能力。生物衰老指数对死亡率的预测能力明显高于CA。当预测由心脏病引起的死亡时，心血管老化率比肝脏和肾脏老化指数表现更好。这一结果表明，通过分类特征来构建器官/系统特异性BA可以在预测器官相关疾病死亡率方面获得更多的特异性能力。

利用NHANES数据预测死亡率

研究人员表示：衰老过程发生在全身的每个细胞中，但对于不同的器官来说，有着不同的细胞类型，尤其是转录因子表达的模式不同，因此会有不同的衰老速度。

未来或许可以通过精准控制不同类型细胞的老化“时钟”，从而延缓人类的衰老。另一方面，这些研究也发现，体能（整体身体素质）的生物学年龄与大多数器官的生物学年龄相关。很可能的原因是，人体的肌肉和脂肪组织组织几乎涉及所有器官，从而影响不同器官的衰老速率。

所以，对于普通人来说，要想保持各个器官的年轻状态，定期的体育锻炼也很关键。

参考资料：

Distinct biological ages of organs and systems identified from a multi-omics study.Cell Reports.2022.https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.110459