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，深圳華大生命科學研究院主導的一項多組學研究發(fā)表在國際行業(yè)期刊Cell Reports，研究團隊利用多組學生物指標開發(fā)了測量各種器官、系統(tǒng)生物年齡的工具。結果顯示，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。

研究成果于北京時間3月9日發(fā)表在Cell Reports 官網(wǎng)

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重于開發(fā)一種單一衰老指數(shù)的估算方法，要么側重于利用體外組織和細胞培養(yǎng)研究分子衰老生物標記物。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，我們更想知道在沒有患病之前我們的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，研究團隊決定關注20-45歲年齡段，著重關注較年輕階段的衰老相關的身體變化。

研究總共測量了403項特征，包括74項代謝組學特征、34項臨床生物化學特征、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、腎臟相關、肝臟相關、性激素、面部皮膚特征、營養(yǎng)/代謝特征、免疫相關、體能相關和腸道微生物組。由于性別特異性效應的差異，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性，但并非所有的結果都是符合預期的。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)的生物學年齡作為衡量衰老的性狀，進行了全基因組關聯(lián)分析，以確定差異是否可以由遺傳因素解釋。結果中也發(fā)現(xiàn)了某些可能與衰老速率有關的代謝通路。

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，也具有相當大的異質(zhì)性。深圳華大生命科學研究院最新開發(fā)的時空組學技術可以進一步將生物學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。