我們有時會發(fā)現(xiàn)，一個人看起來比實際年齡滄桑很多，但衰老不僅僅顯現(xiàn)在皮膚表面上。事實證明，即使在我們的皮膚之下，我們的各種器官和系統(tǒng)也可能有不同的年齡。

2022年3月9日，深圳華大生命科學(xué)研究院主導(dǎo)的一項多組學(xué)研究發(fā)表在國際行業(yè)期刊《細胞—報告》)(Cell Reports)，研究團隊利用多組學(xué)生物指標(biāo)開發(fā)了測量各種器官、系統(tǒng)生物年齡的工具。結(jié)果顯示，人體內(nèi)有多個“時鐘”，在綜合研究了包括遺傳和生活方式在內(nèi)的各種因素后，證明這些“時鐘”存在很大差異。這項研究使用的方法有助于提高我們對衰老的理解，更重要的是研究使用的生物標(biāo)記物可以從血液和糞便樣本中獲得，有一天可以用于實際的醫(yī)療實踐。

自20世紀70年代以來，評估人類生物衰老率的概念就已經(jīng)存在，但早期的研究要么側(cè)重于開發(fā)一種單一衰老指數(shù)的估算方法，要么側(cè)重于利用體外組織和細胞培養(yǎng)研究分子衰老生物標(biāo)記物。在基于人群的樣本中，精確估計人體器官和系統(tǒng)的老化率是目前尚缺乏的。

為了進行這項研究，項目組招募了4066名生活在深圳地區(qū)的志愿者，提供血液和糞便樣本以及面部皮膚圖像，并進行身體健康檢查。志愿者的年齡在20到45歲之間，52%為女性，48%為男性。這項設(shè)計有別于其他大多數(shù)人類老齡化研究，其他研究多是在老年人群和慢性病高發(fā)人群中進行的，科研人員更想知道在沒有患病之前身體隨年齡是如何變化的。目前，中青年健康人的衰老過程基本上是未知的。因此，研究團隊決定關(guān)注20-45歲年齡段，著重關(guān)注較年輕階段的衰老相關(guān)的身體變化。

研究總共測量了403項特征，包括74項代謝組學(xué)特征、34項臨床生物化學(xué)特征、36項免疫系統(tǒng)特征、15項身體成分特征、8項體能特征、10項腦電圖特征、16項面部皮膚特征和210項腸道微生物特征。然后將這些特征分為九類，包括心血管相關(guān)、腎臟相關(guān)、肝臟相關(guān)、性激素、面部皮膚特征、營養(yǎng)/代謝特征、免疫相關(guān)、體能相關(guān)和腸道微生物組。由于性別特異性效應(yīng)的差異，研究群體被分為男性和女性。研究人員隨后開發(fā)了一個生物學(xué)年齡指數(shù)，可以用來描述每個人的器官和系統(tǒng)的衰老速率。

總的來說，該研究發(fā)現(xiàn)不同器官和系統(tǒng)的生物年齡具有不同的相關(guān)性，但并非所有的結(jié)果都是符合預(yù)期的。例如，腸道微生物群的多樣性高意味著腸道更年輕，但同時會對腎臟的衰老產(chǎn)生負面影響，這可能是因為物種的多樣性對腎臟的代謝造成了更大的壓力。此外，研究團隊還使用這些器官和系統(tǒng)的生物學(xué)年齡作為衡量衰老的性狀，進行了全基因組關(guān)聯(lián)分析，以確定差異是否可以由遺傳因素解釋。結(jié)果中也發(fā)現(xiàn)了某些可能與衰老速率有關(guān)的代謝通路。

未來，華大團隊計劃定期跟蹤研究參與者，跟蹤衰老的發(fā)展，開展縱向的衰老研究。同時，目前的研究揭示了人體內(nèi)部不同器官和系統(tǒng)的異質(zhì)性，如果再放大到微觀的水平，就算是同一個器官或組織中的細胞，也具有相當(dāng)大的異質(zhì)性。深圳華大生命科學(xué)研究院最新開發(fā)的時空組學(xué)技術(shù)可以進一步將生物學(xué)研究的分辨率提升到單細胞水平，并且可以精準地還原每個不同的細胞在身體的具體分布部位。相信未來結(jié)合了更精細分辨率的單細胞時空組研究，以及縱向的時間序列跟蹤研究，我們會破解更多健康長壽的秘密。(作者：張晴丹)