摘要:研究人員發現器官年齡差異對生活方式和藥物敏感,且能獨立預測未來17年內多種疾病的發生風險。
衰老是導致器官功能障礙和慢性疾病的核心因素,但人類器官的衰老速率存在顯著差異,傳統方法難以精準評估特定器官的生物學年齡。更關鍵的是,器官衰老如何影響疾病發生和壽命,以及哪些器官對長壽最為關鍵,這些問題的答案仍不明確。斯坦福大學醫學院(Stanford University School of Medicine)的Hamilton Se-Hwee Oh、Tony Wyss-Coray團隊在《Nature Medicine》發表的研究,通過大規模血漿蛋白質組分析揭開了器官衰老與健康的奧秘。
研究人員利用英國生物銀行(UK Biobank)44,498名參與者(年齡40-70歲)的血漿樣本,采用Olink平臺檢測2,916種蛋白質。通過GTEx數據庫篩選器官富集蛋白,建立LASSO回歸模型預測11種器官(包括腦、心臟、免疫組織等)的生物學年齡。研究創新性地引入"年齡差"(age gap)概念,并通過Cox比例風險模型分析其與疾病和死亡率的關聯。

血漿蛋白質組揭示器官衰老特征
通過器官富集蛋白篩選和機器學習建模,研究發現不同器官的衰老速率相關性較弱(平均r=0.21),證實了器官衰老的異質性。值得注意的是,腦、動脈和"整體"(organismal)年齡可解釋97%的傳統年齡預測模型變異,其中整體年齡貢獻達74%。縱向分析顯示器官年齡差在9年內保持中度穩定(r=0.6)。
器官衰老精準預測疾病風險
在調整多種因素后,腦衰老與阿爾茨海默病(AD)風險關聯最強(s.d.增加HR=1.91),極端腦衰老者風險堪比攜帶APOE4基因(HR=3.11),而腦年輕狀態(HR=0.26)的保護效應相當于APOE2純合子。研究還發現:
心臟衰老預測房顫(HR=1.75)和心衰(HR=1.83)
肺衰老預測COPD(HR=1.39)
腎臟/胰腺衰老預測慢性腎病(HR=1.66-1.80)

圖2 英國生物樣本庫(UKB)中基于血漿蛋白質的器官年齡預測
生活方式與藥物影響器官衰老
吸煙、飲酒、加工肉類攝入加速多器官衰老,而劇烈運動、深海魚攝入與器官年輕化相關。雌激素治療與免疫系統年輕化顯著相關(早期絕經未治療者免疫年齡差+0.5SD,治療者-0.3SD)。
腦與免疫系統是長壽關鍵
全因死亡率分析顯示,腦衰老預測力最強(s.d.增加HR=1.59),8+器官衰老者死亡率增加8.3倍。而腦(HR=0.60)和免疫系統(HR=0.58)年輕狀態獨特關聯長壽,兩者兼具者死亡風險降低56%(HR=0.44)。機制研究發現:
腦年輕者高表達BCAN、NCAN等神經元周圍網(perineuronal net)蛋白
免疫年輕者低表達MMP9等促炎因子
腦衰老蛋白50%源自少突膠質細胞系
這項研究建立了首個基于血漿蛋白質組的多器官衰老評估體系,證實器官衰老模式可預測特定疾病風險并揭示長壽機制。特別重要的是,發現腦和免疫系統的年輕狀態對延長健康壽命具有獨特保護作用,為抗衰老干預提供了精準靶點。研究提出的"年齡差"概念和檢測方法,有望轉化為臨床可用的器官健康監測工具,推動個體化衰老干預策略的發展。
參考資料
[1] Plasma proteomics links brain and immune system aging with healthspan and longevity
摘要:研究人員發現器官年齡差異對生活方式和藥物敏感,且能獨立預測未來17年內多種疾病的發生風險。
衰老是導致器官功能障礙和慢性疾病的核心因素,但人類器官的衰老速率存在顯著差異,傳統方法難以精準評估特定器官的生物學年齡。更關鍵的是,器官衰老如何影響疾病發生和壽命,以及哪些器官對長壽最為關鍵,這些問題的答案仍不明確。斯坦福大學醫學院(Stanford University School of Medicine)的Hamilton Se-Hwee Oh、Tony Wyss-Coray團隊在《Nature Medicine》發表的研究,通過大規模血漿蛋白質組分析揭開了器官衰老與健康的奧秘。
研究人員利用英國生物銀行(UK Biobank)44,498名參與者(年齡40-70歲)的血漿樣本,采用Olink平臺檢測2,916種蛋白質。通過GTEx數據庫篩選器官富集蛋白,建立LASSO回歸模型預測11種器官(包括腦、心臟、免疫組織等)的生物學年齡。研究創新性地引入"年齡差"(age gap)概念,并通過Cox比例風險模型分析其與疾病和死亡率的關聯。

血漿蛋白質組揭示器官衰老特征
通過器官富集蛋白篩選和機器學習建模,研究發現不同器官的衰老速率相關性較弱(平均r=0.21),證實了器官衰老的異質性。值得注意的是,腦、動脈和"整體"(organismal)年齡可解釋97%的傳統年齡預測模型變異,其中整體年齡貢獻達74%。縱向分析顯示器官年齡差在9年內保持中度穩定(r=0.6)。
器官衰老精準預測疾病風險
在調整多種因素后,腦衰老與阿爾茨海默病(AD)風險關聯最強(s.d.增加HR=1.91),極端腦衰老者風險堪比攜帶APOE4基因(HR=3.11),而腦年輕狀態(HR=0.26)的保護效應相當于APOE2純合子。研究還發現:
心臟衰老預測房顫(HR=1.75)和心衰(HR=1.83)
肺衰老預測COPD(HR=1.39)
腎臟/胰腺衰老預測慢性腎病(HR=1.66-1.80)

圖2 英國生物樣本庫(UKB)中基于血漿蛋白質的器官年齡預測
生活方式與藥物影響器官衰老
吸煙、飲酒、加工肉類攝入加速多器官衰老,而劇烈運動、深海魚攝入與器官年輕化相關。雌激素治療與免疫系統年輕化顯著相關(早期絕經未治療者免疫年齡差+0.5SD,治療者-0.3SD)。
腦與免疫系統是長壽關鍵
全因死亡率分析顯示,腦衰老預測力最強(s.d.增加HR=1.59),8+器官衰老者死亡率增加8.3倍。而腦(HR=0.60)和免疫系統(HR=0.58)年輕狀態獨特關聯長壽,兩者兼具者死亡風險降低56%(HR=0.44)。機制研究發現:
腦年輕者高表達BCAN、NCAN等神經元周圍網(perineuronal net)蛋白
免疫年輕者低表達MMP9等促炎因子
腦衰老蛋白50%源自少突膠質細胞系
這項研究建立了首個基于血漿蛋白質組的多器官衰老評估體系,證實器官衰老模式可預測特定疾病風險并揭示長壽機制。特別重要的是,發現腦和免疫系統的年輕狀態對延長健康壽命具有獨特保護作用,為抗衰老干預提供了精準靶點。研究提出的"年齡差"概念和檢測方法,有望轉化為臨床可用的器官健康監測工具,推動個體化衰老干預策略的發展。
參考資料
[1] Plasma proteomics links brain and immune system aging with healthspan and longevity