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新研究揭示了導致生物老化的血液生物標記

新研究揭示了導致生物老化的血液生物標記
  • 這項研究著眼於基於血液的生物標記和步行速度來確定生物老化率。

  • 健康老化者年齡超過75歲,可以在不休息的情況下爬一段樓梯或步行15分鐘,而快速老化者年齡在65歲至75歲之間,在這些挑戰期間必須休息。

  • 他們還對兩組的血液樣本進行了代謝組學分析,即對體內化學途徑產生的代謝物和分子進行分析,以確定生物老化。 

  • 健康和快速老化者的代謝組有明顯差異,顯示血液中的代謝物可以反映生物年齡。

  • 在該組中,驅動生物老化的前三種代謝物是三種代謝物:β-隱黃質、脯氨酰羥脯氨酸和二十碳烯酰肉鹼。 

  • 研究人員還確定了 25 種代謝物,他們稱之為健康老化代謝 (HAM) 指數。

這篇文章發表在 sciencedaily.com 上:

匹茲堡大學的研究人員發現了與健康和快速老化相關的血液標記,使他們能夠預測一個人的生物年齡——無論出生日期如何,一個人的細胞和器官衰老的速度有多快。

新研究發表於 老化細胞指出了可能構成生物年齡的途徑和化合物,揭示了人們衰老的原因不同,並提出了可以減緩衰老和促進健康壽命(一個人健康的時間長度)的干預措施的新目標。

「年齡不僅僅是一個數字,」資深作者、皮特醫學院老年醫學助理教授、皮特大學和 UPMC 合資企業老齡化研究所成員 Aditi Gurkar 博士說。 「想像一下兩個65歲的人:一個騎自行車上班,週末去滑雪,另一個不會爬一段樓梯。他們的實際年齡相同,但生物學年齡卻截然不同。為什麼這兩個人會這樣?年齡不同?這個問題推動了我的研究。”

為了回答這個問題,Gurkar 和她的團隊對 196 名老年人進行了比較,他們根據他們完成簡單步行挑戰的容易程度將他們歸類為健康或快速老化者。 由於步行能力是心血管健康、體力和神經健康的整體衡量標準,因此其他研究表明,它是老年人住院、殘疾、功能衰退和死亡的唯一最佳預測指標。

健康老化者年齡在 75 歲或以上,可以在不休息的情況下爬一段樓梯或步行 15 分鐘,而快速老化者年齡在 65 歲至 75 歲之間,在這些挑戰期間必須休息。

古卡表示,這項研究的獨特之處在於,快速老化者在時間上比健康老化者年輕,這使得研究人員能夠專注於生物衰老(而非時間衰老)的標記,這與其他將年輕人與老年人進行比較的研究不同。

為了確定參與者血液樣本中生物老化的分子指紋,他們對兩組的血液樣本進行了代謝組學——對代謝物、體內化學途徑產生的分子進行分析。

「其他研究也透過遺傳學來衡量生物老化,但基因是非常靜態的:你出生時攜帶的基因就是你死亡時攜帶的基因,」古卡說。 “我們選擇專注於代謝物,因為它們是動態的:它們實時變化以反映我們當前的健康狀況和我們的感受,並且我們有能力通過我們的生活方式、飲食和環境影響它們。”

健康和快速老化者的代謝組表現出明顯的差異,表明血液中的代謝物可以反映生物年齡。

Gurkar 和她的團隊接下來確定了 25 種代謝物,他們稱之為健康老化代謝 (HAM) 指數。 他們發現,HAM 指數在區分健康和快速老化者方面比其他常用的老化指標(包括虛弱指數、步態速度和蒙特利爾認知評估測試)更好。

為了驗證他們的新指數,研究人員分析了來自威斯康辛州一項研究的一組單獨的老年人。 HAM 指數正確預測了人們是否可以在戶外連續步行 10 分鐘,準確率約為 68%。

古卡說:“我們從不同地理區域收集了一群非常不同的人,我們發現相同的代謝物與生物衰老有關。” “這讓我們相信 HAM 指數能夠真正預測誰是健康老齡化者,誰是快速老齡化者。”

研究小組利用可以預測生物特徵潛在驅動因素的人工智慧模型,確定了三種最有可能促進健康老化或快速老化的主要代謝物。 在未來的研究中,他們計劃深入研究這些代謝物和產生它們的分子途徑如何促進生物衰老,並探索可以減緩這一過程的干預措施。

古卡還計劃進行更多研究,以評估年輕人的代謝組如何隨時間變化。 最終,她希望開發出一种血液測試,可以估計年輕人的生物年齡或預測那些可能繼續患上衰老疾病的人。

「雖然我們能夠預測老年人的生物老化是件好事,但更令人興奮的是血液測試,例如,可以告訴 35 歲的人,他們的生物年齡更像 45 歲,」古爾卡說。 “然後,這個人就可以考慮儘早改變他們生活方式的各個方面——無論是改善他們的睡眠、飲食還是鍛煉方式——以期扭轉他們的生物年齡。”

「今天,在醫學上,我們傾向於等待問題發生後再進行治療,」她補充道。 「但老化並不是這樣的——而是預防。我認為醫學的未來將是儘早了解一個人如何衰老,並製定個性化干預措施來延緩疾病和延長健康壽命。”

研究的其他作者包括 Shruthi Hamsanathan 博士、Tamil Anthonymuthu 博士、Denise Prosser、Anna Lokshin 博士、Susan L. Greenspan 醫學博士、Neil M. Resnick 醫學博士、Subashan Perera、博士和Satoshi Okawa 博士,均來自皮特大學或UPMC ; 和佛羅裡達國際大學的 Giri Narasimhan 博士。

故事來源:

材料 由...提供 匹茲堡大學. 注意:內容的風格和長度可能會被編輯。


期刊參考:

  1. 施魯蒂·哈姆薩納坦、泰米爾·安東尼穆圖、丹尼斯·普羅瑟、安娜·洛克辛、蘇珊·L。 尼爾‧葛林斯潘resnick、subashan perera、satoshi okawa、giri narasimhan、aditi u。 古爾卡。 從人類代謝組和老化相關分泌組中鑑定出的生物年齡的分子指數. 老化細胞, 2024; 數字編號: 10.1111/acel.14104


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