活體器官年齡測定現實可能性，血液中的蛋白質成為關鍵指標

導讀：實現了從血漿蛋白質組學分析中挑選出的器官特異性衰老標志物

 新研究在血漿中發現了器官特異性的衰老標志物，可以突顯個體在一個或多個器官中的衰老速度超過正常。

"我們的研究引入了使用血漿蛋白質組學建模器官健康和生物衰老的框架，"斯坦福大學神經學和神經科學研究員、Phil和Penny Knight腦部適應性計劃主管、高級作者托尼·威斯-科雷及其同事于周三在《自然》雜志上寫道。"由此產生的器官衰老模型可以預測死亡率、器官特異性功能下降、疾病風險和進展，以及組織之間的衰老異質性。"

研究人員從Genotype-Tissue Expression（GTEx）項目數據中找到的RNA測序剖析入手，重點關注了4,979種蛋白質，隨后在Knight Alzheimer's Disease Research Center研究中，對1,398名健康對照參與者的血樣進行了后續測試。通過SomaLogic的基于DNA適配物的SomaScan測定法，他們發現其中有893種蛋白質在特定器官中的表達高于正常水平。

隨后，他們轉向機器學習模型，以估計5,676名先前研究中11個器官的總體生物衰老和衰老情況，組建了一套名為"organage"的軟件工具，基于SomaScan測定法的血漿蛋白組學資料來評估器官年齡。

威斯-科雷在一封電子郵件中解釋說，這種基于蛋白質組學的方法"使我們能夠估計活體人的所有主要器官的生物年齡"。

他補充說："因為我們測量已知的蛋白質，我們可以了解它們在器官衰老中的功能，"并補充說，"并有可能開發新藥，減緩特定器官的衰老，預防器官特異性疾病。"

與動物模型的過去發現一致，研究人員發現同一名個體內的不同器官有時顯示出不同的衰老速度，這可能反映了與器官特異性影響相關的遺傳、環境和生活方式的相互作用。

特別是，作者發現超過18%的受訪者出現了器官加速老化的跡象。但只有1.7%的個體顯示出兩個或更多器官的衰老速度超過正常，這表明"器官年齡差距可能捕捉到獨特的衰老信息，這可能對器官特異性生物衰老和衰老相關疾病產生影響。"

隨后，當團隊分析了兩個考慮的隊列中的可用疾病診斷數據時，他們發現加速的器官老化的病例似乎與相關器官的疾病患病率相一致。

例如，在似乎腎臟老化加速的個體中，研究人員觀察到糖尿病、高血壓、高膽固醇血癥和肥胖的患病率高于正常。同樣，他們注意到與腎臟老化有關的標志物往往包括在先前涉及腎臟生物學或腎臟特征的細胞類型中表達的蛋白質。

與此同時，"心臟老化者"，其血液中的與年齡相關的蛋白質主要在心肌細胞中表達，更容易患心臟病發作和心房顫動。加速的肌肉老化特征往往出現在步態問題的個體中。

團隊解釋說，大腦老化與認知下降、大腦和血管系統更快的老化有關，并且似乎能夠預測阿爾茨海默病，然而，整體死亡率廣泛受到器官老化速度的影響：在一個名為LonGenity的縱向研究中，對10個受調查的器官進行的加速老化與所有原因的死亡率增加20%到50%有關，該研究始于2008年的阿爾伯特·愛因斯坦醫學院。

如果蛋白質標記方法在更大規模的隊列研究中得到驗證，威斯-科雷指出，器官老化測量可能為了解器官健康和對不同治療方法到生活方式干預的反應提供視角，同時指向過去被忽視的潛在藥物靶點。

此外，作者指出，"人類基因表達圖譜在單細胞分辨率上的迅速增加將有助于進一步完善器官和細胞類型特異性的衰老模型，并允許對基于血漿蛋白質組的全面理解機體生理學。"