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衰老時(shí)鐘這個(gè)東西,總是給我們一些有點(diǎn)矛盾的感受。
一方面,能直接給你個(gè)“身體年齡”還挺有誘惑力的,我們都想量化一下自己的衰老進(jìn)程;另一方面,我們很難從大量的端粒長(zhǎng)度、甲基化時(shí)鐘、甚至血液、器官時(shí)鐘里面找到一個(gè)能“完全說(shuō)明問(wèn)題”的。
更重要的是,好多時(shí)鐘的原理我們也不懂,它只是一味地給你數(shù)字,卻不告訴你是哪里出了問(wèn)題、要怎么針對(duì)性地改善。
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圖注:復(fù)雜的衰老時(shí)鐘和標(biāo)志物
所以我們不免期待,是否有一項(xiàng)研究,能夠把這些碎片化的指標(biāo)整合在一起呢?它能不能不只是盯著基因或組學(xué),而是把我們的握力、心跳、記憶力甚至走路的姿勢(shì)都算進(jìn)去,給出一個(gè)真實(shí)的、完整的情況描述呢?
就在昨天,由中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所、北大、復(fù)旦、交大等多個(gè)頂級(jí)團(tuán)隊(duì)合作,在《Cell》上發(fā)表了這樣一項(xiàng)研究[1]。
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10億級(jí)的數(shù)據(jù),得出了什么?
現(xiàn)在國(guó)際上,有很多時(shí)鐘都是基于歐美人群的數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建的,這次的mCAS(多中心中國(guó)衰老標(biāo)準(zhǔn)化)隊(duì)列則是在中國(guó)選取了四個(gè)代表性城市(北京、寧波、衢州、南昌)招募了2019名18至91歲的健康志愿者,整合了超過(guò)10個(gè)維度10億個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)
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圖注:mCAS選取的研究人群整體特點(diǎn)
每個(gè)人的信息,從微觀層面來(lái)看,涵蓋了從DNA甲基化、單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組到血清蛋白質(zhì)、腸道微生物的多組學(xué)信息;從宏觀機(jī)能上,包含了240項(xiàng)臨床指標(biāo),比如握力是多少、單腿能站多久、走路的姿勢(shì)、甚至是皮膚的皺紋面積。
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為啥要搞這么復(fù)雜?
因?yàn)閱我痪S度的數(shù)據(jù)有時(shí)候會(huì)“騙人”,比如有些人血液指標(biāo)很年輕,但是心肺功能早已開(kāi)始衰退。所以這里科學(xué)家們構(gòu)建了一個(gè)核心能力時(shí)鐘(CC-clock),不再把關(guān)注點(diǎn)糾結(jié)在幾個(gè)很難懂的分子上,而是談你生活中的“硬實(shí)力”:你的心肺耐力、血壓穩(wěn)定性、平衡能力和反應(yīng)速度。
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所以,這些老得慢的人,做對(duì)了哪些事呢?
睡眠是最高性價(jià)比的抗衰藥:數(shù)據(jù)顯示,最佳的入睡時(shí)間是21:00–23:00。保持這個(gè)習(xí)慣的人,其CC-clock生理年齡平均比同齡人年輕3歲以上。相反,如果每晚睡眠不足6小時(shí),生理年齡會(huì)顯著加速增長(zhǎng)。
社交與心態(tài)的積極作用:這項(xiàng)研究中,照料他人(Caregiving)被識(shí)別為一種顯著延緩衰老的正向行為,這可能與積極的社會(huì)互動(dòng)和心理滿足感帶來(lái)的內(nèi)分泌穩(wěn)態(tài)有關(guān)。
管住嘴,老得慢:堅(jiān)持?jǐn)z入水果、堅(jiān)果等營(yíng)養(yǎng)豐富的飲食是“慢衰老者”的標(biāo)配,而頻繁攝入紅肉則被大數(shù)據(jù)貼上了加速老化的標(biāo)簽。
煙草大幅加速衰老:不僅重度吸煙會(huì)嚴(yán)重影響你的生理年齡,日常暴露于二手煙也同樣非常“折壽”。
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四十歲,肝臟先拉響警報(bào)
我們知道,身體內(nèi)部各個(gè)器官的衰老速度是不一樣的,這篇文章把身體的六個(gè)器官(大腦、肝臟、肺、血管、肌肉和皮膚)分別建模,發(fā)現(xiàn)了它們各自不同的衰老規(guī)律。
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圖注:科學(xué)家對(duì)六個(gè)器官分別整合了臨床指標(biāo)、蛋白標(biāo)志物和多模態(tài)標(biāo)志物的數(shù)據(jù)
肝臟:約在40歲的時(shí)候出現(xiàn)衰老的臨界拐點(diǎn),是全身最早出現(xiàn)衰老拐點(diǎn)的器官;
大腦:緊隨其后,它在50歲左右迎來(lái)顯著的機(jī)能波動(dòng);
血管與肺部:它們一般在漫長(zhǎng)的歲月中穩(wěn)步地、緩慢地衰退,心肺耐力和血管彈性的下降幾乎貫穿了整個(gè)成年期;
肌肉和皮膚:這兩者的變化最容易被肉眼觀察到,但它們往往是系統(tǒng)性衰老的結(jié)果,而不是最早的源頭。
前面我們說(shuō),由于已有的時(shí)鐘太多,我們很多時(shí)候不知道該去相信誰(shuí),這里科學(xué)家就給了我們一個(gè)參考:在這些器官衰老的過(guò)程中,血液中的蛋白質(zhì)都能比較靈敏地捕捉到它們的“衰老信號(hào)”。
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圖注:在各個(gè)器官中,都是血漿蛋白起到重要作用的時(shí)候比較多
巧就巧在,肝臟作為人體最大的分泌器官,它本身的工作就是源源不斷地合成蛋白質(zhì),并將它們通過(guò)血液分發(fā)到全身的每一個(gè)器官。
事已至此,不得不對(duì)蛋白質(zhì)組進(jìn)行一次深度排查了。
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圖注:人體的凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng),其中被標(biāo)記為橙紅色的因子(如F9、F13B、F10等)均顯示出隨年齡增長(zhǎng)而顯著累積的趨勢(shì)
數(shù)據(jù)分析顯示,隨著年齡增長(zhǎng),血液中竟然堆積了超過(guò)20種凝血相關(guān)蛋白,而且研究人員進(jìn)一步追蹤確認(rèn),它們正是由已經(jīng)開(kāi)始衰老的肝臟“超額生產(chǎn)”并釋放出來(lái)的。
難道說(shuō),衰老最開(kāi)始,可能是一場(chǎng)由肝臟發(fā)起、通過(guò)凝血因子傳遞給全身血管的連鎖反應(yīng)
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凝血因子的作案實(shí)錘
僅僅觀察現(xiàn)象當(dāng)然是不夠的,我們需要嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn),來(lái)看看這些凝血因子在衰老的過(guò)程中做了些什么。
科學(xué)家首先挑選了身體里最直接受凝血因子影響的部位——血管內(nèi)皮細(xì)胞(HAECs)。他們模擬了中老年人血液中凝血因子的濃度,并將這些細(xì)胞浸泡其中。
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圖注:vehicle為對(duì)照組,F(xiàn)13B為老年版凝血因子組,發(fā)現(xiàn)F13B大量地造成了血管細(xì)胞的衰老
首先,這些因子破壞了細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì),表現(xiàn)出了密集的DNA損傷信號(hào)(γH2AX);而且,它們還造成了大量P21蛋白的累積(會(huì)讓細(xì)胞停止分裂)和衰老標(biāo)志物SA-β-gal的顯著增加;最后,中毒后的血管細(xì)胞喪失了最核心的管腔形成能力,甚至開(kāi)始大量釋放炎癥因子。
微觀層面的變化帶來(lái)了切切實(shí)實(shí)的衰老證據(jù):研究人員給處于壯年期的小鼠持續(xù)注射凝血因子F13B,然后觀察到了由這一個(gè)因子引發(fā)的跨器官衰老
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圖注:小鼠的病理切片,棕色的點(diǎn)和熒光點(diǎn)都是衰老的證據(jù)
隨著凝血因子在血液中循環(huán),小鼠的肝臟、心臟、腎臟和主動(dòng)脈幾乎同時(shí)發(fā)生變化,各器官組織中都出現(xiàn)了密密麻麻的衰老細(xì)胞投影。這些器官的微觀結(jié)構(gòu)開(kāi)始退化,大量免疫細(xì)胞異常涌入,引發(fā)了全方位的炎癥浸潤(rùn)。
從人群中的現(xiàn)象,到細(xì)胞、再到小鼠,我們僅僅改變了凝血因子這一個(gè)條件,就看到了全身血管和器官崩塌的系統(tǒng)性連鎖反應(yīng)。
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從實(shí)驗(yàn)室走向……?
研究本身非常硬核,擁有超大量級(jí)的數(shù)據(jù)量和完整的證據(jù)鏈條,可是對(duì)我們普通人意味著什么呢?做完這一大套檢測(cè),得要老多老多錢(qián)吧?
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這篇文章當(dāng)然不是為了讓每個(gè)人都去照這樣創(chuàng)建一個(gè)“數(shù)字版的自己”。相反,科學(xué)家試著把奢侈的科研,轉(zhuǎn)化成我們能負(fù)擔(dān)起的精準(zhǔn)醫(yī)療。
研究團(tuán)隊(duì)對(duì)海量的指標(biāo)進(jìn)行了極簡(jiǎn)壓縮:雖然多模態(tài)模型用了240項(xiàng)指標(biāo),但在篩選后,只挑出其中最重要的100個(gè)血液蛋白質(zhì),仍然能精準(zhǔn)地復(fù)刻出整個(gè)人體的生理狀態(tài)。
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圖注:簡(jiǎn)化后的蛋白質(zhì)組檢測(cè),預(yù)測(cè)結(jié)果與原始多維模型依然高度重合
這意味著,以后你說(shuō)不定只需要去醫(yī)院抽一管血,就能得到一份像今天文章里這樣的,包含多個(gè)器官的精準(zhǔn)衰老報(bào)告。
還想要更實(shí)用的?
科學(xué)家驗(yàn)證了這些衰老蛋白與240多種疾病之間的因果關(guān)系。預(yù)測(cè)結(jié)果顯示:像F9、F8、VWF等凝血因子,除了驅(qū)動(dòng)衰老之外,還與心臟病、膽結(jié)石、骨質(zhì)疏松等疾病有直接的因果關(guān)聯(lián)。
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而且,我們剛剛才找到了具體的凝血因子,那么針對(duì)這些因子的藥物研發(fā)也就有了明確的方向。也許在不久的將來(lái),通過(guò)特定的藥物干預(yù)來(lái)中和血液中多余的凝血因子,就像現(xiàn)在通過(guò)藥物降血脂一樣普及。
在那個(gè)時(shí)代到來(lái)之前,我們也有可以做的事:關(guān)注肝臟健康,保持良好的作息(尤其是那個(gè)21:00-23:00的入睡窗口)。這就是最簡(jiǎn)單的,婉拒“衰老邀請(qǐng)”的方式。
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參考文獻(xiàn):
[1]Li et al., Multimodal clocks of human aging, Cell (2026), https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.04.025
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