人类不同器官和系统具有不同生理年龄 |
人们通常会说某人看起来比实际年龄年轻或年长,但衰老并不只是浮于表面的。至少从生物学角度来看,人们的不同器官和系统可能有不同的年龄。
近日发表于《细胞报告》的一项研究指出,一个国际研究小组使用生物标志物、统计建模和其他技术开发测量了各种器官及系统生物年龄的工具。基于该发现,研究人员报告说,每个人的体内有多个 “ 时钟 ”,这些“时钟”因基因和生活方式等因素的不同差异很大。
“该研究相关方法可以帮助我们提高对衰老的理解,更重要的是,将来有望用于医疗实践。”论文共同通讯作者、中国深圳华大基因研究院和国家基因库的徐讯说,“我们使用的生物标志物可以从血液和粪便样本中被识别出来,再加上一些常规身体检查的测量结果即可。”
早在20世纪70 年代,就有研究者开始评估人的生物衰老率,但早期研究要么专注于开发估算一个集中的衰老指数的方法,要么专注于利用体外组织和细胞培养来研究分子衰老生物标志物。
“在以人口为基础的样本中,一直缺乏精确估计活体器官和系统的衰老率的实际应用。” 文章共同通讯作者、来自华大基因研究院和国家基因库的张秀清说,“所以我们决定设计一个”。
为了完成这项研究,研究人员招募了居住在深圳地区的4066名志愿者,请他们提供血液、粪便样本和面部皮肤图像,以及身体健康检查结果。这些志愿者的年龄在20岁到45岁之间(52%为女性,48%为男性)。
“大多数人类老化研究都是在老年人群和慢性病高发人群中进行的。 ” 共同通讯作者、新加坡国立大学的 Brian Kennedy 说, “健康的年轻人的衰老过程在很大程度上是未知的。但一些研究表明,年龄相关变化可以在 20 多岁的人身上检测到,我们决定把重点放在这个年龄段。”
研究人员共检测了403个特征,包括74个代谢组特征、34 个临床生化特征、36 个免疫系统特征、15个身体组成特征、8个体质特征、10个脑电图特征、 16个面部皮肤特征和 210个肠道微生物特征。这些特征被分为9 类,包括心血管相关、肾相关、肝脏相关、性激素、面部皮肤、营养/代谢、免疫相关、身体健康相关和肠道微生物组特征。
根据性别不同,研究人员开发了一种衰老速率指数,可以用来将不同的身体系统相互联系起来。根据研究发现,他们将志愿者分为比实际年龄衰老得快和慢两类。
总的来说,研究发现不同器官和系统的生物年龄有不同的相关性,并不是所有的都是预期的情况。尽管健康的体重和高水平的身体健康预期会有正向联系,但研究人员也发现,例如拥有更多样化的肠道菌群意味着肠道更年轻,同时对肾脏的老化有负面影响,可能是因为物种的多样性导致肾脏做更多的工作。
研究人员还利用他们的方法分析了其他数据集,包括美国疾病控制和预防中心的国家健康和营养调查和中国纵向健康长寿调查,其中包括 2000 多名百岁老人的数据。此外,他们还研究了单核苷酸多态性,以确定这种差异是否可以用遗传因素来解释。这里,他们确实发现了某些可能与衰老速率有关的因素。
研究人员计划定期跟踪研究参与者的衰老过程,并验证相关发现。未来的研究将使用其他的方法来分类衰老的特征和研究器官系统之间的相互作用。
他们还计划使用单细胞技术更详细地观察程序性老化。俄罗斯洛巴切夫斯基州立大学的共同通讯作者Claudio Franceschi 说:“捕捉衰老个体的细胞间变异非常重要,这将告诉我们细胞类型和组织内部异质性的重要信息,并为了解衰老机制提供重要的见解。 ”
相关论文信息:
https://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2022.110459
人们通常会说某人看起来比实际年龄年轻或年长,但衰老并不只是浮于表面的。至少从生物学角度来看,人们的不同器官和系统可能有不同的年龄。
近日发表于《细胞报告》的一项研究指出,一个国际研究小组使用生物标志物、统计建模和其他技术开发测量了各种器官及系统生物年龄的工具。基于该发现,研究人员报告说,每个人的体内有多个 “ 时钟 ”,这些“时钟”因基因和生活方式等因素的不同差异很大。
“该研究相关方法可以帮助我们提高对衰老的理解,更重要的是,将来有望用于医疗实践。”论文共同通讯作者、中国深圳华大基因研究院和国家基因库的徐讯说,“我们使用的生物标志物可以从血液和粪便样本中被识别出来,再加上一些常规身体检查的测量结果即可。”
早在20世纪70 年代,就有研究者开始评估人的生物衰老率,但早期研究要么专注于开发估算一个集中的衰老指数的方法,要么专注于利用体外组织和细胞培养来研究分子衰老生物标志物。
“在以人口为基础的样本中,一直缺乏精确估计活体器官和系统的衰老率的实际应用。” 文章共同通讯作者、来自华大基因研究院和国家基因库的张秀清说,“所以我们决定设计一个”。
为了完成这项研究,研究人员招募了居住在深圳地区的4066名志愿者,请他们提供血液、粪便样本和面部皮肤图像,以及身体健康检查结果。这些志愿者的年龄在20岁到45岁之间(52%为女性,48%为男性)。
“大多数人类老化研究都是在老年人群和慢性病高发人群中进行的。 ” 共同通讯作者、新加坡国立大学的 Brian Kennedy 说, “健康的年轻人的衰老过程在很大程度上是未知的。但一些研究表明,年龄相关变化可以在 20 多岁的人身上检测到,我们决定把重点放在这个年龄段。”
研究人员共检测了403个特征,包括74个代谢组特征、34 个临床生化特征、36 个免疫系统特征、15个身体组成特征、8个体质特征、10个脑电图特征、 16个面部皮肤特征和 210个肠道微生物特征。这些特征被分为9 类,包括心血管相关、肾相关、肝脏相关、性激素、面部皮肤、营养/代谢、免疫相关、身体健康相关和肠道微生物组特征。
根据性别不同,研究人员开发了一种衰老速率指数,可以用来将不同的身体系统相互联系起来。根据研究发现,他们将志愿者分为比实际年龄衰老得快和慢两类。
总的来说,研究发现不同器官和系统的生物年龄有不同的相关性,并不是所有的都是预期的情况。尽管健康的体重和高水平的身体健康预期会有正向联系,但研究人员也发现,例如拥有更多样化的肠道菌群意味着肠道更年轻,同时对肾脏的老化有负面影响,可能是因为物种的多样性导致肾脏做更多的工作。
研究人员还利用他们的方法分析了其他数据集,包括美国疾病控制和预防中心的国家健康和营养调查和中国纵向健康长寿调查,其中包括 2000 多名百岁老人的数据。此外,他们还研究了单核苷酸多态性,以确定这种差异是否可以用遗传因素来解释。这里,他们确实发现了某些可能与衰老速率有关的因素。
研究人员计划定期跟踪研究参与者的衰老过程,并验证相关发现。未来的研究将使用其他的方法来分类衰老的特征和研究器官系统之间的相互作用。
他们还计划使用单细胞技术更详细地观察程序性老化。俄罗斯洛巴切夫斯基州立大学的共同通讯作者Claudio Franceschi 说:“捕捉衰老个体的细胞间变异非常重要,这将告诉我们细胞类型和组织内部异质性的重要信息,并为了解衰老机制提供重要的见解。 ”
相关论文信息:
https://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2022.110459
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