每當見到許久不見的朋友或者參加高中同學聚會時,你可能會潛意識地開始比較自己與老朋友的外貌,或許心中還會感慨:他怎么老成這樣了?然后暗自慶幸自己保養得還不錯。
盡管每個人都無法避免會衰老,但科學家早已發現即使是同齡的人,天生的衰老速度也是不同的。不過,科學家并非簡單通過觀察外觀來判斷個體的衰老程度。目前主要存在兩種方式來衡量衰老,一種是分析各種衰老相關的生物標志物水平;另一種是分析DNA甲基化等分子標記。不過這些方法需要長期跟蹤監測,以及采集血液樣本進行復雜檢測。
就在最新發表于《自然-衰老》的論文中,杜克大學和奧塔哥大學領導的研究團隊開發了一種名為DunedinPACNI的新技術,這項技術可以僅通過單次腦部掃描獲得的磁共振成像(MRI)圖像就能夠評估全身衰老速度,并且預測衰老相關的健康風險。
新研究是基于新西蘭一項名為"達尼丁研究"的項目開展的,該項目對1037名出生于1972~1973年的人群進行了長達數十年的長期健康調查。追蹤期間,研究人員收集了參與者26歲至45歲期間的19種生物標志物數據,包括心血管、代謝、腎臟、免疫、牙齒和肺功能等各類指標。通過計算這些指標隨年齡下降的速度,科學家就能夠量化出每個人的"衰老速度"。
但新研究的作者想要更進一步:如果能基于上述數據,直接從大腦分析圖像來預測全身的衰老速度,那么未來就能實現非侵入式的檢測方式。為此,研究團隊使用了860名“達尼丁研究”參與者的腦部MRI數據,訓練了一個彈性網絡回歸模型。該模型分析了315個腦部結構特征,包括不同區域的皮質厚度、表面積、灰質體積以及灰質白質信號強度比等。
經過優化和驗證,研究最終獲得了獨特的DunedinPACNI衰老評分系統。他們發現衰老較快者的腦部呈現典型的老化特征,例如皮質變薄、表面積縮小、灰質體積減少,而DunedinPACNI的預測結果可以很好地反應個體的實際衰老速度。
為了進一步驗證DunedinPACNI的臨床應用價值,研究者讓其對其他3個大型獨立數據庫進行了分析。結果,DunedinPACNI評分較高(即衰老較快)的個體表現出認知功能下降、腦萎縮加速等癥狀。那些在參與數據收集時就被該判定為衰老速度最快的人,在接下來幾年里患上癡呆癥的可能性要比其他人高出60%。同時,他們也會更早出現記憶力和思維問題。在英國生物銀行數據庫中,DunedinPACNI評分位于前10%的參與者,其死亡風險比平均水平高出至少41%。
此外,DunedinPACNI評分表明,衰老速度較快的人更有可能出現整體健康狀況下降,而不僅僅是大腦功能受到影響。比如衰老速度較快的人更易身體虛弱,更容易出現與年齡相關的健康問題,如心臟病、肺病或腦卒中。與平均衰老速度的人相比,衰老最快的人被診斷出患有慢性病的可能性高出18%。
在研究者看來,DunedinPACNI未來不僅只是用于判斷“老得多快”,更能幫助高風險人群預防衰老相關疾病。比如通過飲食為大腦提供營養支持,對可能造成腦損傷的因素提前干預,以此延緩神經退行性疾病的發生,實現延長健康壽命的目的。
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