Nature Aging：40歲和60歲是衰老的關鍵轉折點，申小濤等解密人類衰老的非線性變化

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Nature Aging：40歲和60歲是衰老的關鍵轉折點，申小濤等解密人類衰老的非線性變化

生物世界

2024-08-15 12:00發布於上海科學領域創作達人

編輯丨王多魚

排版丨水成文

隨著全球人口老齡化的加劇，如何延緩衰老並預防與衰老相關的疾病成為了科學研究的熱點。近年來，盡管已有眾多研究揭示了衰老過程中的分子變化，但大多數研究關注的是隨年齡線性變化的部分，忽略了那些可能更具洞察力的非線性變化。

2024年8月14日，南洋理工大學李光前醫學院助理教授申小濤與斯坦福大學Michael P. Snyder教授團隊合作，在 Nature Aging 期刊發表了題為：Nonlinear dynamics of multi-omics profiles during human aging 的研究論文。該研究為我們揭示了衰老過程中鮮少關注的非線性分子變化，開創了理解衰老的新視角。

多組學縱向研究：捕捉衰老中的非線性動態

在這項研究中，研究團隊對108名年齡在25-75歲之間的參與者進行了長達6.8年的多組學縱向研究。這些參與者生活在美國加州，研究團隊定期采集他們的血液、糞便、皮膚、口腔和鼻腔樣本，並進行了轉錄組學、蛋白質組學、代謝組學、細胞因子分析及微生物組分析等多種“組學”數據的采集。這些數據不僅涵蓋了參與者的基因表達、蛋白質水平、代謝產物水平，還包括了體內微生物的變化。

通過對這些龐大且複雜的數據進行深入分析，研究團隊發現，衰老並不是一個簡單的線性過程，而是存在著顯著的非線性變化，尤其是在40歲和60歲這兩個關鍵的時間點。這些發現顛覆了我們對衰老過程的傳統認知，表明了在特定的年齡階段，人體的分子標誌物和生理功能會經曆劇烈的變化。

40歲與60歲：生命旅程中的兩個重要轉折點

研究發現，人體在40歲左右開始經曆第一個重要的轉折點。這一時期，涉及心血管健康、脂質代謝和酒精代謝的分子路徑開始發生顯著變化。例如，心血管疾病的風險在這個年齡段開始顯著增加，同時脂質和酒精代謝相關的功能也出現了顯著的變化。這些變化標誌著身體開始進入一個更易受衰老相關疾病影響的階段。

60歲左右是衰老過程中的另一個關鍵轉折點。在這個年齡段，研究發現，人體免疫功能、氧化應激反應以及紅細胞功能都出現了顯著的變化。這些變化與多種老年疾病的發生密切相關，如心血管疾病、糖尿病以及腎功能衰退等。這些非線性變化的發現，為我們理解老年人易感疾病的生物學基礎提供了新的線索。

非線性變化揭示的衰老新機製

值得注意的是，這些非線性變化不僅僅是在生理功能層麵體現出來的，還在分子層麵揭示了衰老的複雜機製。例如，研究發現，與氧化應激、mRNA穩定性和自噬相關的基因表達在60歲後發生了顯著變化。這些過程在細胞維持和清除受損組分中起著至關重要的作用，顯示出衰老並非是一個持續穩定的過程，而是存在著顯著的波動和變化。

此外，研究還揭示了一些新的潛在疾病風險模塊。例如，研究發現，隨著年齡的增長，血漿中的苯丙氨酸水平會逐漸升高，這與心髒功能的退化有關。而在60歲後，腎功能和血糖水平的變化則表明，老年人更易罹患腎髒疾病和2型糖尿病。這些發現提示我們，隨著年齡的增長，身體在不同的階段會經曆不同的疾病風險，這為個性化的健康管理和預防措施提供了依據。