檢查血漿中某些蛋白質水平能預測生物年齡嗎?

作者丨掙脫枷鎖的囚徒

輸年輕人的血真能讓人返老還童?

檢查血漿中某些蛋白質水平能預測生物年齡嗎?

丨斯坦福大學科學家如何發現衰老涉及三個不同的轉折點?

斯坦福大學的這一發現最新發表在12月5日的《自然·醫學》雜誌上,文章標題為“

整個生命週期中人血漿蛋白質組譜的波動”。

檢查血漿中某些蛋白質水平能預測生物年齡嗎?

研究的目的是試圖透過檢測血漿(血液中除細胞外的可溶成分)中蛋白質變化來揭示衰老的機制和變化規律,開發一種研究衰老的新的生物資訊學工具。

結果顯示,人血漿蛋白質組隨著年齡增長的變化並非線性,而是具有如題圖所示的3個顯著的轉折性變化。

就是說,血漿蛋白質水平並不是隨著年齡增加而簡單、穩定地增加或減少或保持不變,許多蛋白質在一段時間內保持恆定,然後在某個階段節點或另一個節點突然向上或向下出現顯著改變。

有趣的是,這三個轉折節點分別發生在34、60和78歲這三個與傳統上人們認為的35、60和80(或85歲)的中年、中老年和老年階段劃分節點高度一致。

也就是說,透過檢查血漿中某些蛋白質水平可以在一定程度上預測生物的年齡。

科學家建立這種方法的依據是什麼?他們又是如何來做的?

丨生物衰老,血液知道

衰老是以器官、組織和細胞結構和功能下降為基礎的,是多種慢性疾病主要的危險因素。

因此,對衰老的越來越受到科學家的重視,越來越多的研究人員將基因組,轉錄組和蛋白質組學檢測方法應用於衰老研究。

其中,研究已經發現器官組織、細胞和體液蛋白質組成會隨著年齡的變化而變化。

而血液中幾乎可以包含每一個細胞和組織中蛋白質的成分,因而分析血液中蛋白質的變化可以瞭解很多疾病的病歷狀態。

比如,檢查血液脂蛋白可以瞭解心血管健康狀況,像血液結合“壞”膽固醇的脂蛋白水平高就反應動脈粥樣硬化的危險性。

同樣的道理,血液蛋白質變化也應該能反應生物老化的某些特徵和機制。

這一點已經獲得大量動物實驗證據的支援。

檢查血漿中某些蛋白質水平能預測生物年齡嗎?

特別是一種透過外科手術將幼鼠和老年小鼠的血液迴圈連線在一起,製造被稱為“異時共生”的研究表明,老年小鼠在接受幼鼠血液“滋養”後,包括肌肉、肝臟、心臟、胰腺、腎臟、骨骼和大腦在內的多種組織都變得年輕了。

相反,如果將老年小鼠的血漿灌注給幼鼠,可以加速幼鼠的大腦衰老,而幼齡血漿又可以可以逆轉大腦的這種衰老。

總之,這方面的研究強烈支援血漿蛋白質組的變化可以反應老化的規律和機制。

這甚至讓有的人聯想到一個古老的說法:“輸年輕人的血液可以讓老年人變年輕”。

當然,血漿蛋白質的這種變化“執行”的是早已寫在基因中的生物發育、生長、老化“藍圖”的指令,單純靠輸注外源性蛋白質不可能逆轉衰老;

檢查血漿中某些蛋白質水平能預測生物年齡嗎?

加之輸血的許多潛在的嚴重的副作用,“輸年輕人的血液變年輕”只是一種不切實際的“奇思妙想”。

丨研究如何進行的

檢查血漿中某些蛋白質水平能預測生物年齡嗎?

研究人員分析了來自4263名18-95歲人群的血漿蛋白質成分。

受試者中包括一個被稱為LonGenity研究的包含一個非常長壽的Ashkenazi猶太人的人口研究,從中獲得了包括95歲老人的血液樣本。

研究共測定了每個人血漿中2925種蛋白質的水平,確定有1379種蛋白質水平隨參與者的年齡存在顯著變化。

結果表明,血漿蛋白水平反映的生理衰老並不僅僅以簡單地線性勻速進展,而是似乎存在階段性加速的趨勢。

其中,人類生命週期中存在三個明顯的拐點,分別平均發生在第4、第7和第8個十年,峰值中位數發生在34、60和78歲年齡。

檢查血漿中某些蛋白質水平能預測生物年齡嗎?

在這三個年齡節點,某些血漿蛋白丰度出現了明顯的丰度變化。

尤其以78歲變化最為顯著,其次是34歲。

透過進一步研究,研究人員發現,實際上並不需要測定1379種蛋白質,僅需要測定373種蛋白質水平一樣可以準確反應參與者的老化變化。

研究人員將“373種蛋白質”監測老化的方法稱為血漿蛋白生理時鐘。

研究人員還是用這種生理時鐘預測結果與透過測定手握力和認知功能的資料進行了比較。

結果顯示,這種生理時鐘可以相當準確地預測生理年齡,如果預測年齡低於實際生理年齡,這些人就會具有更強的握力和更好的認知能力,也就是其功能年齡低於其生理年齡。

研究者還指出,之所以檢查373種蛋白是為了儘可能提高準確性。

實際上,只需要9種蛋白質水平就足以完成一項合格的檢查。

未來,結合人工智慧技術,這種方法完全可以簡化到只需要分析這9種關鍵蛋白質就完全可以監測老化變化。

用跟簡單好通俗的話來說,化驗血就可以知道一個人的年齡了。

以後,你去醫院可以對醫生這麼說:

“醫生,化驗一個年齡”。

-完-