研究人員在《自然·醫學》發表的研究,通過對來自英國生物庫(UKBiobank)的44,498名受試者的血漿蛋白質組學數據進行分析,得出大腦和免疫係統衰老狀態是決定健康壽命和長壽核心因素的結論。具體研究過程如下:
估算器官生物年齡:研究團隊利用這44,498名40-70歲受試者血漿中的2916種蛋白質,采用機器學習方法,為11種主要人體器官(包括脂肪組織、動脈、大腦、心臟、免疫係統、腸道、腎臟、肝臟、肺、肌肉和胰腺)分彆建立了獨立的衰老模型,以此估算這些器官的生物年齡。生物年齡是基於器官細胞和組織的生理功能狀態、分子層麵的損傷累積程度來衡量的,能更準確地反映器官的實際老化情況,而非單純的時序年齡。
分析器官衰老與疾病和死亡風險的關聯:研究探究了器官生物年齡與多種疾病(如慢性腎病、慢性阻塞性肺病、心力衰竭及癡呆症等15種疾病)的關聯性,重點關注未來疾病發病率,因為相較於疾病患病率,該指標更能準確反映生物年齡特征。同時,係統評估了生活方式、社會經濟因素及藥物使用等環境因素的影響。最後對死亡風險進行了細緻分析,將器官年齡評估結果與PhenoAge指數、估算的腎小球濾過率等成熟衰老生物標誌物進行對比,測試極端器官年輕與年齡加速之間的關聯以及長壽與早死之間的關係。
計算“器官年齡差距”並深入研究:在更大的流行病學隊列(ARIC,社區動脈粥樣硬化風險研究,n=5,676人)中,計算每個人的“器官年齡差距”(OAG),即模型預測的生物年齡減去實際年齡。OAG>0意味著該器官正在加速衰老,OAG<0意味著該器官相對年輕。經過多年隨訪,研究特定疾病與該疾病相關器官之間的關聯,發現不同器官的加速衰老分彆與特定的疾病風險相關,體現了器官衰老的特異性。還分析了器官衰老與死亡之間的關聯,結果顯示多個器官同時衰老會顯著提高死亡風險,單個器官極度衰老者的死亡風險會提高1.5-3倍,多個器官極度衰老(如2-4、5-7、8+)死亡風險分彆增加2.3倍、4.5倍、8.3倍,超過60%的8+個器官極度衰老者會在15年內死亡。
研究中發現大腦和免疫係統衰老與疾病和死亡風險有緊密關聯,具體有哪些表現?研究中發現大腦和免疫係統衰老與疾病和死亡風險緊密關聯,具體表現如下:大腦衰老與疾病和死亡風險
與阿爾茨海默病高度相關:大腦衰老模型預測的年齡與認知能力下降、未來患阿爾茨海默病的風險高度相關。預測年齡比實際年齡大的人,認知功能更差。擁有極度衰老大腦(OAG最高的10%)的人,其未來15年內死亡的風險是擁有年輕大腦(OAG最低的10%)的人的2.5倍。擁有極度衰老大腦的人,阿爾茨海默病風險增加3.1倍(HR=3.11,P=1.41×10^7),而大腦極度年輕化則使患病風險降低74%(HR=0.26,P=4.37×10^8),且這一關聯獨立於年齡、性彆、APOE4和APOE2基因型。在長達17年的隨訪期間,大腦年齡較大的受試者中,有120人(4.56%)發展為阿爾茨海默病,而大腦較年輕的受試者中,僅有7人(0.35%)患病。
牽連全身健康:大腦年齡較大的人,不僅認知功能下降,患心臟病、肺病的風險也會上升,因其喪失了對炎症與代謝的全域性調控能力。
與多種疾病和死亡風險相關:免疫係統衰老模型與未來罹患各種衰老相關疾病和死亡風險高度相關。免疫係統衰老的人,全因死亡風險會增加42%,與大腦同時保持年輕時,死亡風險能降低50%以上。免疫係統衰老往往與慢性炎症相關,血漿中炎症相關蛋白水平升高,意味著免疫細胞戰鬥力下降卻過度活躍,既無法有效清除病原體,又會釋放過多炎症因子損傷自身組織。例如免疫係統衰老的人,不僅容易感冒,患癌症、心血管病的風險也更高。
大腦和免疫係統共同作用與死亡風險:當大腦和免疫係統都保持年輕時,死亡風險能降低56%,這種“組合保護力”遠超其他任何器官的單獨貢獻。在17年的隨訪中,同時擁有年輕大腦和免疫係統的人,死亡率僅為3.8%,不到普通人群的一半。並且大腦和免疫係統存在雙向交流,大腦通過神經信號調控免疫反應,免疫細胞也會通過分泌因子影響大腦功能,這種“腦-免疫軸”一旦失衡,衰老就會斷崖式到來。