人血液中的蛋白质水平准确地预测他们的年龄-衰老不是一个平滑的连续过程

托尼Wyss-Coray

托尼·维斯-科雷是一项研究的资深作者,该研究发现人们血液中的蛋白质水平可以预测他们的年龄。资料来源:诺伯特·冯·德·格罗本

斯坦福大学的科学家通过测量血液中的蛋白质来可靠地预测人的年龄

斯坦福大学的一项研究发现,人血液中的蛋白质水平可以预测他们的年龄。研究还发现,衰老并不是一个平稳持续的过程。

狂欢节上的工作人员会根据你的外貌来猜测你的年龄,比如你的姿势、你的眼角和嘴唇是否有皱纹。如果游艺团的猜测是几年以后的事,你会赢得一只填充考拉。

但斯坦福大学医学院的一组科学家不需要知道你的长相就能猜测你的年龄。相反,它观察的是一种生理时钟:血液中循环的373种蛋白质的水平。如果时间不对,你就赢不了毛绒玩具。但是你可能会发现关于你健康的重要事情。

这项研究的结果表明,生理衰老并不是简单地以一个完美的均匀的速度进行,而是呈现出一个更加不稳定的轨迹。

“我们已经知道了很长一段时间,测量血液中某些蛋白质可以给你一个人的健康状况的信息——脂蛋白心血管健康,例如,“托尼Wyss-Coray说,博士,神经病学和神经科学教授,d·h·陈二教授和斯坦福大学的主任阿尔茨海默氏症疾病研究中心。“但是人们并没有意识到,随着年龄的增长,那么多不同的蛋白质水平——我们研究的大约三分之一的蛋白质水平——发生了显著的变化。”

Wyss-Coray说,大量从身体组织迁移到血液循环中的蛋白质水平的变化不仅是衰老现象的特征,而且很可能是导致衰老的原因。

今天(2019年12月5日)发表了一篇描述该研究的论文自然医学.Wyss-Coray是资深作者。主要作者是神经学讲师Benoit Lehallier博士。

"蛋白质是驮马"

研究人员分析了等离子体这是一种无细胞的液体血液,来自4263名年龄在18-95岁的人。Wyss-Coray说:“蛋白质是人体组成细胞的重要组成部分,当它们的相对水平发生重大变化时,这意味着你也发生了变化。”“观察成千上万的等离子体可以让你对整个身体的情况有一个大致的了解。”

34岁、60岁和78岁,当不同的血液中蛋白质的数量在丰度上表现出明显的变化时,它们的数量达到顶峰。

这项研究的结果表明,生理衰老并不是简单地以一个完美的均匀的速度进行,而是呈现出一个更不稳定的轨迹,在人类生命周期中有三个不同的拐点。这三个点平均出现在34岁、60岁和78岁,当不同的血液中蛋白质的数量在丰度上表现出明显的变化时,这三个点就显得特别明显。这是因为许多蛋白质的水平在一段时间内保持不变,然后在某一点上突然发生上升或下降的变化,而不是简单地稳定增加或下降或在整个生命周期中保持不变。这些变化往往集中在一个人一生中的三个不同阶段:青年期、中年后期和老年期。

研究人员通过观察人群中的蛋白质复合水平而不是个体来构建他们的生物钟。但结果证明,在大多数情况下,这个公式能够在3年的范围内预测个体的年龄。当预测的年龄明显低于实际年龄时,结果是非常健康的。

研究人员从两项大型研究中获得了样本。其中一项名为“长寿研究”(longevity study)的研究收集了一份特别长寿的德系犹太人(Ashkenazi Jews)的登记表。它能够提供许多95岁老人的血液样本。

通过测量每个人血浆中大约3000种蛋白质的水平,Wyss-Coray的团队确定了1379种蛋白质的水平随着参与者的年龄显著变化。

散度

一组减少的373种蛋白质就足以预测参与者的年龄精度,该研究称。但也有参与者的实际年龄和生理年龄之间存在显著差异的情况——例如,在长寿研究的受试者中,他们的基因倾向于在我们大多数人认为是高龄时格外健康。

研究还证实了男性和女性的年龄不同。

“我们有这组人握力和认知功能的数据,”威斯-科瑞说。“我们的血浆蛋白时钟估计,那些握力更强、认知能力更强的人比他们实际年龄更年轻。”

这项研究也证实了男性和女性在年龄上的差异,他们在研究中占的比例大致相同。分析发现,随着年龄变化的蛋白质中,895种(近三分之二)对一种性别的预测能力明显高于对另一种性别的预测能力。

“差异是显著的,”维斯-科雷说。他补充说,这一发现有力地支持了美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)于2016年制定的政策,该政策提倡更多地将女性纳入临床试验,并将性别划分为一个生物学变量。

他说,这项技术的任何临床应用都需要5到10年的时间。不过,经过进一步的验证,它不仅可以用来识别那些看起来衰老迅速的人,也可以用来识别那些有患上老年痴呆症或心血管疾病等与年龄相关疾病风险的人但同时也在寻找药物或其他治疗手段,如多叶绿色蔬菜,可以减缓衰老过程,或相反地,在药物有加速衰老的意想不到的倾向时发出早期预警。

Wyss-Coray说:“理想情况下,你会想知道你服用或做的任何事情是如何影响你的生理年龄的。”

虽然“373个蛋白质”这个词可能会让人联想到输血大小的血液提取,但一滴水就能读出373个蛋白质。

Wyss-Coray说,事实上,仅仅9种蛋白质就足够做一个不错的工作了。他说:“在摄入9到10个蛋白质后,添加更多的蛋白质只会提高它的预测精度一点点。”“有了机器学习,你就可以基于这九种蛋白质进行准确度很高的测试。”

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Wyss-Coray是退伍军人事务部帕洛阿尔托医疗保健系统(Veterans Affairs Palo Alto Health Care System)的高级研究员,斯坦福大学化学- h学院(Stanford ChEM-H)的教员,斯坦福大学武蔡神经科学研究所(Wu Tsai Neurosciences Institute at Stanford)、斯坦福大学生物- x和斯坦福大学妇幼健康研究所(Stanford Maternal & Child Health Research Institute)的成员。

参考:作者:Benoit Lehallier, David Gate, Nicholas Schaum, Tibor Nanasi, Song Eun Lee, Hanadie Yousef, Patricia Moran Losada, Daniela Berdnik, Andreas Keller, Joe Verghese, Sanish Sathyan, Claudio Franceschi, Sofiya Milman, Nir Barzilai和Tony Wyss-Coray, 2019年12月5日自然医学
DOI: 10.1038 / s41591 - 019 - 0673 - 2

该论文的其他共同作者是博士后学者David Gate博士、Nicholas Schaum博士、Song Eun Lee博士和Patricia Moran Losada博士;访问研究生Tibor Nanasi;前博士后学者优素福博士;和研究科学家Daniela Berdnik博士。

来自匈牙利科学院自然科学研究中心、德国萨尔大学、纽约阿尔伯特·爱因斯坦医学院、意大利博洛尼亚大学和俄罗斯下诺夫哥罗德国家研究院洛巴切夫斯基州立大学的研究人员对这项工作做出了贡献。

该研究由美国退伍军人事务部、美国国立卫生研究院(赠款F321F32AG055255 01A1、R01AG045034、DP1AG053015、P50AG047366、K23AG051148、R01AG061155、R01AG044829、R01AG057909、P30AG038072)、治愈老年痴呆症基金、南丰生命科学、NOMIS基金会、保罗·f·格伦衰老研究基金会、美国衰老研究联合会、脑振兴项目(由武蔡神经科学研究所发起)、内森·肖克衰老基础生物学卓越中心,以及格伦人类衰老生物学中心。yabo124

斯坦福大学神经病学和神经科学系也支持这项工作。

2的评论关于“人血液中的蛋白质水平准确预测他们的年龄——衰老不是一个平滑的连续过程”

  1. 我们每个人都对提供给公众的信息有适当的理解,
    所以我真的很喜欢这篇文章,也期待你会喜欢
    给我们提供像这样的额外的东西。

  2. “这项技术的任何临床应用都需要5到10年的时间,”
    真的吗?那么久?

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