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衣服成堆 不如年龄成谜《Nature Aging》:身体的“生物年龄”或可逆转

摩西2 细胞王国 2022-01-07

前言 /               



随着年龄增长带来的免疫系统衰老,机体内发生炎症,是许多慢性疾病的罪魁祸首


近日,自然杂志发布的一项新研究提出,巴克研究所和斯坦福大学的研究人员创建了一个炎症衰老时钟 (iAge),它可以监测身体炎症水平,从而预测多种疾病、免疫系统状态、与人体衰老程度。






|本文作者:摩西2  | 公众号:细胞人之家 
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测量真实年龄的生物衰老钟



几天前,《自然-衰老》上发表了一篇研究,在这项研究中,科学家们第一次使用的炎症(inflammation)作为评估健康的工具,提出了iAge——一个“生物衰老钟“,用于测定人体的真实生物年龄。



健康的免疫力会在清除外源物质和降低自身损伤之间做一个平衡。这就像农民给大田里喷撒杀虫剂,他们不是想办法把害虫全部清除,而是会把害虫控制在一个合理的限度里,这个界限是,继续喷洒杀虫剂产生的成本会超过害虫对农作物造成的伤害。


iAge衰老时钟


炎症水平通常作为生物体衰老程度的标尺,研究者们就把这种能显示衰老进程的炎症变化定义为"iAge"(inflammatory aging clock)。在抓住了炎症和衰老之间的联系后,研究者认为iAge较高的人体内炎症水平也较高,并且更有可能处于亚健康状况,包括免疫力下降、心血管疾病,或在年纪轻轻的时候就显得萎靡不振。因此如果使用得当,iAge不仅能够成为我们“真实年龄”的标尺,它更重要的意义在于能够预测各种多发病、免疫衰老和寿命。



为了开发iAge,加州斯坦福大学的系统生物学家David Furman和血管专家Nazish Sayed的团队分析了来自1001名8-96岁的人的血液样本,研究人员利用参与者的年龄和健康等信息,结合机器学习算法,对血液中多种免疫系统生物标志物进行深入检查,对与慢性炎症反应有关的指标进行识别。


经过研究,他们找出衰老与疾病幕后最大的“操盘手”-趋化因子CXCL9CXCL9主要由血管内壁产生,并与心脏疾病的发展有关),此外,CXCL9与人体脉搏波速度的测试结果存在相关性。脉搏波速度测试是衡量血管硬度的一种方法,能够预测哪些人可能患有左心室肥厚风险(心脏主泵室壁的扩大和增厚)和血管功能障碍。


CXCL9是最重要的因素


在开发出iAge后,研究人员通过收集19名百岁的人的血液,并使用该工具来计算他们的生物年龄。发现这些百岁老人的生物学年龄比同龄人年轻40岁,也就是说100岁的年龄,身体年龄其实也就六七十岁。令人惊讶的是,其中一位百岁老人,iAge年龄仅为25岁!



这个测试结果同时也证实了以来的一个观点:免疫系统健康的人往往更长寿。


iAge根据免疫健康和炎症水平给出生物年龄


与一组参考值相比较,并与测试者真实年龄相联系。较高的iAge分数表明患病概率增加,而较低的分数表明免疫系统比较健康



身体的“生物年龄”可逆转



当研究CXCL9作为系统性炎症的生物标志物时,研究者在一个培养皿中培养了构成人体血管壁的内皮细胞,并通过让它们反复分裂使它们人为地老化。研究人员看到,高表达CXCL9使细胞进入功能失调状态。当研究小组沉默了编码CXCL9的基因的表达时,这些细胞恢复了一些功能,也就是说,CXCL9的有害影响或是可逆的。


这个结果相当令人兴奋,现在研究者们使用炎症作为判断生物老化程度的标尺,而炎症又是可以被治愈的,那么是不是可以说,我们很容易就可以逆转衰老了?对于炎症的治疗目前已经有了很多进展,比如说水杨酸(制造阿司匹林的起始材料),还有最近开发的JAK/STAT抑制剂,用于治疗类风湿性关节炎等炎症。包括我们比较关注的具有免疫调节和损伤修复能力的干细胞。


也许在不远的未来,任何人都可以非常便捷地使用iAge进行炎症生物标志物分析,然后迅速地掌握他们患与年龄相关疾病的风险。有了iAge这把“衰老尺”来了解身体的真实年龄,我们就能有一个明确的标准来衡量一个人健康与否,医生们也会针对性的给予正确干预,从而延长健康寿命。


更重要的是,在这篇研究里,科学家们使用的“衰老尺”不再像以前一样那么复杂,需要测量一个人的DNA的表观遗传学变化,以炎症作为生物年龄标尺,清晰直观,抽血检测,简单可行。


在临床的使用时,iAge会成为一个非常好的辅助诊断工具,告知医生病人的炎症水平和整体健康状况,特别是那些患有慢性疾病的人,从而能够实现更加个性化的治疗。同时,这一技术也为早期诊断炎症和免疫力下降提供了参考依据,可以更早的找出发病风险。


免疫学角度看衰老


2013年细胞杂志曾公布了与衰老相关的九大标识:基因组不稳定性、端粒磨损、表观遗传改变、蛋白质稳态丧失、营养感知失调、线粒体功能障碍、细胞衰老、干细胞耗竭和细胞间通讯改变,时隔8年此篇研究提出全新的观点,从之后所得数据和结果来看,第十个衰老标识:“炎症”,颇为可信。


衰老的9大标识


从免疫学角度关注人体衰老和疾病的发生,早已是医学界的共识。人体衰老导致免疫系统衰老和功能衰退,紧随其后的慢病、恶性肿瘤、自身免疫性疾病的发病率也随之增加


人类对衰老的研究从未停止,越来越多的方法来用于研究和测评机体和细胞衰老,并且干预措施也越来越丰富。比如之前有名的年轻小鼠和老年小鼠共享血液循环试验,证明生长分化因子11(GDF11)成功逆转年老小鼠的心肌肥大;美国斯坦福大学的研究者根据开展一个很另类的临床研究:把年龄人血浆输给痴呆症老人,研究能否达到治疗效果。


之前的猜想到了今天俨然已成为现实,而年轻健康血液中的免疫细胞,也被认为是非常宝贵的生命资源


此外,也有很多研究证实了干细胞和免疫细胞具有抗衰老功效,能显著改善机体免疫功能的作用。将来,适当的选择优质干细胞和免疫细胞进行保健,对抗感染性疾病、治疗恶性肿瘤等多种疾病,必然是一种常态。



参考资料


[1].Sayed, N., Huang, Y., Nguyen, K. et al. An inflammatory aging clock (iAge) based on deep learning tracks multimorbidity, immunosenescence, frailty and cardiovascular aging. Nat Aging 1, 598–615 (2021). https://doi.org/10.1038/s43587-021-00082-y


[2].López-Otín, C., Blasco, M. A., Partridge, L., Serrano, M., & Kroemer, G. (2013). The hallmarks of aging. Cell, 153(6), 1194–1217. https://doi.org/10.1016/j.cell.2013.05.039


主编叨叨


生活中,我们身边多数人嘴里说着抗衰老,现实中却大口喝酒、烟不离手,熬着最贵的夜,却全然不知体内的炎症正慢慢集聚,温水煮青蛙似的消耗着免疫系统仅存的最后的那点“余粮“。


小编建议,不要等到去用炎症这把“衰老钟”提醒自己需要重视健康,对于衰老和疾病的预防的意识,要贯穿到每一天的生活中,毕竟衣服成堆,不如年龄成谜




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