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器官衰老速率大不同,心血管系统易先老,肠道菌群是肾脏健康关键

器官衰老速率大不同,心血管系统易先老,肠道菌群是肾脏健康关键

“未老先衰”或是“鹤发童颜”,这些早已存在的成语,已经反映出衰老这条赛道上,不同个体衰老速度的差异,你的实际年龄(身份证上每年+1的年龄)与生理年龄(机体衰老的真正参考)可能相差甚远。

不仅如此,就单一个体而言,在人生这场马拉松里,机体不同组织的“步调”也并非一致。3月8日,权威期刊Cell Reports发表了一项重磅研究,来自中国、新加坡以及俄罗斯的学者们基于多组学数据分析,明确指出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[1]。

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本项研究为国内外衰老领域多名学者强强联合下的突破性成果,“新型生理年龄时钟”开创者北大韩敬东教授、新加坡抗衰国师Brian Kennedy均位列作者名录。

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时光派于外网跟进报道此项研究时,

与作者Kennedy教授进行互动

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多时钟调控,

器官衰老步调参差

出于精确评估机体多器官与系统衰老速率的期许,研究人员们招募了相当数量的受试者(4066名20-45岁的志愿者,其中男性占48%),由“内”到“外”全方位采集了他们的血液、粪便样本,以及面部皮肤图像和体能检查数据,开展多组学上的综合分析。

在这项堪比至尊级的“体检套餐”中,受试者们共有403项特征被纳入后期分析,范围涵盖了代谢组、免疫系统、肠道微生物组、面部皮肤等多个方面。看到这里,笔者不禁略有遗憾没能参与这次“体检”,更是听到了哔哔啵啵经费燃烧的声音……

而以上数百项特征值最终反映了人体肾脏、肝脏以及心血管、免疫、肠道等九大类器官或系统的衰老状况。

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图注:综合采集分析得到的多组学数据特征被划分为九类器官或系统相关

通过算法分析,学者们发现,不同器官和系统的衰老速度呈显著差异,在研究的九大类别中,心血管系统年龄与人体实际年龄相关性最强,随着年龄增长显著上升;而以肠道微生物组为代表的消化系统则“最扛老”,无论是数据相关性,还是变化幅度,其生理年龄都不咋受到不断增长的实际年龄的影响。

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图注:不同器官或系统生物学年龄与实际年龄的关系

这也正说明了,我们身体内的不同部位大多有着自己的“时钟”,能够根据自身节奏,相对独立的在衰老这条万物必经的路上走着。

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图注:多器官或系统生理年龄时钟

但同时,我们作为一个完整的生物体,器官与系统之间也必然相互关联。以肾脏为例,结果显示其与性激素、肠道微生物、免疫系统健康具备较强相关性,其中,肾脏的生理年龄与肠道微生物组的衰老速度呈负相关,良好的肠道菌群避免了有害代谢物在肾脏内的积累[2-3],这也是以往不少报道中推测的长寿老人的秘密[4-5]。

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图注:机体不同器官与系统生理年龄之间的相关性

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预测疾病发生与寿命长度,

生理时钟前途广阔

皮囊之下,器官与系统们时刻掐着自己的“时间”逐渐老去,这些“时钟”背后的运行规律,又能否帮助人类预测衰老相关疾病,从而尽早开展干预?

为了回答上述疑问,研究人员选择了样本中最为常见的疾病“非酒精性脂肪肝”,惊喜发现肝脏的衰老速率与非酒精性脂肪肝的发病率、疾病进程紧密相关!生理年龄时钟们堪称“疾病照妖镜”,帮助我们“不治已病治未病”,一镜到底,让疾病无处藏身。

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图注:使用肝脏生理年龄时钟预测非酒精性脂肪肝发病率以及疾病进程

更令人振奋是,多器官和系统的生理年龄时钟的“实用性”还远不止于此,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,成功实现“知己命”。

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图注:利用器官与系统的生理年龄时钟可以实现个体寿命长度的预测

而当更换样本——1999-2012年间美国国家健康和营养调查(NHANES)数据集,多器官与系统的生理年龄时钟在预测人群的死亡率上依旧展现出不俗的成绩。

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图注:利用生理年龄时钟预测NHANES数据中样本的死亡率

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多信号调控通路被发现,

未来可期

除了具备预测疾病、寿命这些极具魅力的“实用价值”外,在本次试验中,包括NER、p53、VEGF在内的多条信号通路,也分别被发现与多个器官、系统的衰老存在重大关联,如NER(核苷酸切除修复)通路在五个生理年龄时钟中被明显监测,DNA的及时修复与保持稳定性,对延缓衰老进程必不可少[6-7]。

尤为引人注目的是,在号称影响人类健康“排头兵”的心血管系统中,有近十条途径(右上红框内)与其衰老状况高度相关。未来无论是针对这些信号通路“掘地三尺”深入探索,或是后续开发关联靶向药物等,都将对促进人类健康衰老意义重大。

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图注:多器官与系统生理年龄时钟关联信号通路分析

时光派点评

两年前,时光派编辑部同样曾报道了一项发表于权威期刊Nature Medicine的研究,彼时起,“不同类型衰老”新概念渐入视野,而今日,又一项中外实力学者齐聚加盟的重磅研究,再度证实“不同器官、不同系统以不同速率衰老”这一科学问题,抗衰老时代2.0——多维、精准抗衰已经到来。

根据研究人员透露,下一步他们还将推进更微观层面单细胞方面的探索,并尝试纳入更多样本数据,尽早由“相关关系”发展到“因果关联”(注:因果关系比相关关系更能指导抗衰实际应用),层层剖析、直达衰老根源。

—— TIMEPIE ——

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