3月9日，深圳華大生命科學(xué)研究院主導(dǎo)的一項多組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，我們身體內(nèi)的各種器官和系統(tǒng)都有自己的生物“時鐘”，記錄著不同的年齡。這些“時鐘”根據(jù)每個人的遺傳和生活方式等因素而存在很大差異。這篇論文發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Cell Reports上。

當(dāng)前，國際上缺乏精確估計活人器官和系統(tǒng)衰老率的實際應(yīng)用。合作的幾位衰老研究領(lǐng)域的專家也表示，“這項研究可以填補(bǔ)健康年輕人衰老研究的空白。”

值得一提的是，這個生物“時鐘”的測算方法已經(jīng)放到了華大內(nèi)部的平臺上，讓大家可以精準(zhǔn)地指導(dǎo)健康生活！

給人體器官測年齡

日常生活中，普通人能感受到自己的脖子、手、臉更容易長皺紋。如果你經(jīng)常用右手，右手往往看起來比左手更老；如果你很愛大笑，眼角更易長魚尾紋。

皮膚能最直觀地呈現(xiàn)衰老，不同年齡之間，或者同齡人之間，皮膚狀態(tài)都能千差萬別。

那么，在皮膚之下呢？在科學(xué)上又該如何去解釋？

當(dāng)前，衰老研究非常火，但評估生物衰老的概念早在1970年就已提出。但那時候的研究很籠統(tǒng)，要么是開發(fā)單一衰老指數(shù)的估算方法，要么是用體外組織和細(xì)胞培養(yǎng)研究分子衰老生物標(biāo)記物。

“國際上，缺乏精確估計活人器官和系統(tǒng)衰老率的實際應(yīng)用。所以，我們決定設(shè)計一個。”論文第一作者、深圳華大生命科學(xué)研究院精準(zhǔn)健康研究所衰老研究中心主任科學(xué)家聶超告訴《中國科學(xué)報》。

這項研究瞄準(zhǔn)的是20-45歲年齡段的健康人群，有別于前人對老年群體和患病人群的衰老研究，“我們更想知道在沒有患病之前，身體隨年齡是如何變化的。”聶超說。

研究人員在深圳地區(qū)招募了符合該年齡段的4066名志愿者，女性占52%，男性占48%，收集他們的血液、糞便樣本和面部皮膚圖像，并進(jìn)行體能檢查。總共監(jiān)測了403項特征。

“我們把這些特征分為九類，包括心血管相關(guān)、腎臟相關(guān)、肝臟相關(guān)、性激素、面部皮膚特征、營養(yǎng)/代謝特征、免疫相關(guān)、體能相關(guān)和腸道微生物組。”論文共同第一作者、深圳華大生命科學(xué)研究院精準(zhǔn)健康研究所研究者李艷告訴《中國科學(xué)報》。

從這九大板塊著手，研究人員測算了各種器官和系統(tǒng)隨年齡的變化速率，構(gòu)建了生物學(xué)年齡。然后他們用算出的生物學(xué)年齡做比較分析，得到的結(jié)論是——人體不同器官和系統(tǒng)的衰老速度并不一樣，有著不同的生物“時鐘”。

可能你肝臟的“時鐘”指針指向21歲，但腎臟就已經(jīng)提前讓你奔四了。如果你測量得出某個器官和系統(tǒng)的生物學(xué)年齡比日歷年齡大，那說明你該花時間調(diào)整生活習(xí)慣，拯救一下老化的身體了。

華大生命科學(xué)研究院供圖

不過，這次的研究有一個小遺憾。“我們最初的設(shè)計里還增加了大腦影像的測量，但因參與者很少，最終未采用這部分?jǐn)?shù)據(jù)。所以雖然做了九大類器官和系統(tǒng)，但并沒有覆蓋人體的全部。”聶超說。

可預(yù)測長壽和疾病相關(guān)的死亡

一提到衰老，就不得不提到長壽。大家都十分關(guān)心自己能活到多少歲，是否能長壽，這項研究恰好可以告訴你答案。

“我們用基因組數(shù)據(jù)做橋聯(lián)，在自己的數(shù)據(jù)集里用新構(gòu)建的生物學(xué)年齡做全基因組關(guān)聯(lián)分析，將得到的結(jié)果在中國長壽老人的數(shù)據(jù)集里做了一個器官和系統(tǒng)衰老速度的多基因風(fēng)險評分，用這個去預(yù)測一個人是否能夠長壽。”李艷說。

其中，有幾個生物學(xué)年齡的預(yù)測效果非常明顯，尤其是通過皮膚年齡對長壽的預(yù)測效果很好。這也印證了“如果一個人外在看起來年輕，其內(nèi)在的身體機(jī)能年輕水平也很高。”

除了預(yù)測長壽，生物“時鐘”還能預(yù)測和疾病相關(guān)的死亡。

以心血管為例。目前，通常用甘油三酯和膽固醇這些單一的指標(biāo)來預(yù)測心血管疾病的發(fā)生，“而我們把血糖、血脂、心電圖等指標(biāo)累加在一起，構(gòu)建的心血管生物學(xué)年齡，可以比單一指標(biāo)預(yù)測心血管疾病導(dǎo)致的死亡效果顯著提升。”聶超表示。

所以，當(dāng)你獲得這些量化的指標(biāo)時，即使指標(biāo)在醫(yī)生提示的正常范圍內(nèi)，你的某個器官也可能比同齡人平均水平老化快，這項研究正是給沒有異常體檢指標(biāo)的正常人群提供了更精細(xì)的衰老評估，從而提醒你該重視哪些器官和系統(tǒng)了。

此外，每個人每個器官的衰老程度差異，往往也與基因密切相關(guān)。科研人員用這些信息做全基因組關(guān)聯(lián)分析，還找到了一些可能與衰老速度相關(guān)的基因或者代謝通路。

“2035年健康中國建設(shè)”遠(yuǎn)景目標(biāo)下，研究團(tuán)隊希望這項研究成果未來可以納入體檢，為健康布防，助力精準(zhǔn)醫(yī)療，引導(dǎo)大家健康生活。

華大生命科學(xué)研究院供圖

多部門協(xié)同“闖關(guān)”

談及這項研究中最大的困難，李艷認(rèn)為，前期的樣本采集、問卷調(diào)查、數(shù)據(jù)整理都是大工程。

尤其是問卷調(diào)查，最初研究人員制定的問卷調(diào)查很長，受試者耐心有限，使得數(shù)據(jù)質(zhì)量大打折扣。因此，他們希望今后能將問卷設(shè)計成游戲的形式，以便受試者可以輕松愉快得參與科研，并提供精確有效的數(shù)據(jù)。

整個研究從數(shù)據(jù)采集到論文發(fā)表，持續(xù)了5年。最終發(fā)表時，論文作者竟然多達(dá)28位。在聶超看來，最終的成功得益于華大內(nèi)部擰成一股繩，“為了這篇論文，我們整合了華大內(nèi)部許多資源，多個部門聯(lián)動‘闖關(guān)’，合作非常愉快。”

并且，開展這項研究還獲得了許多外部認(rèn)可和支持。

一開始，對于把衰老研究年齡段定在20-45歲，研究團(tuán)隊并不是非常有信心可以得到學(xué)界認(rèn)可，“因為研究衰老通常繞不開老年群體，我們擔(dān)心同行專家會產(chǎn)生疑慮。”李艷說。

但驚喜的是，合作的幾位國內(nèi)外教授很支持這項研究，他們甚至認(rèn)為，“這項研究可以填補(bǔ)健康年輕人衰老研究的空白。”

接下來，研究團(tuán)隊還會定期跟蹤受試者的生物“時鐘”變化，縱向研究衰老的變化或疾病的發(fā)生。

也許將來，延緩衰老不再是神話。即使年邁的自己依然可以很美很健康，正如狄金森所言：我們并非在年復(fù)一年地變老，而是日復(fù)一日地?zé)ㄈ灰恍隆?/p>

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.110459