第二代表观生物钟（也叫第二代表观遗传时钟/second-generation epigenetic clock）主要指以预测生物学功能衰老、死亡风险、健康寿命为训练目标的甲基化时钟，而不是单纯预测日历年龄。它与第一代的主要区别在于训练目标和临床意义不同。下面按几个方面系统对比（以最经典的代表为例）：第二代表观遗传时钟（也称第二代DNA甲基化时钟或死亡率/表型时钟）的主要特点是：不再单纯以预测日历年龄（chronological age）为训练目标，而是以临床表型、健康结局、死亡风险或生理功能衰老等指标作为优化目标，加入训练指标，从而更贴近真实的生物衰老和临床预后。 

由于第二代表观生物钟更关注人整体和器官的“功能性衰老”而并仅仅是“日历年龄”，因此能更好地反映真实生物衰老速度、健康风险和评估寿命等。二代生物钟的预测力更强：对心血管病、癌症、阿尔茨海默病、总体死亡风险的预测能力显著优于第一代；对干预效果评估更为敏感：生活方式改变（如减重、运动、饮食、戒烟）或药物干预后，二代时钟的变化幅度通常更快，更大、更具临床意义；包含更多健康结局的代表指标（surrogates）：通过DNA甲基化的类型能间接“代理”评估炎症、吸烟损伤、肾功能、免疫衰老、血脂等多个维度。 

第二代表观遗传时钟的主要代表模型包括： 

DNAm PhenoAge（2018年，Morgan Levine团队, 也称为Levine 时钟或PhenoAge）：最经典的第二代入门模型，使用约513个CpG位点，训练目标是预测“表型年龄”（Phenotype age，由9个临床生化指标如肌酐、尿素氮、C反应蛋白等复合而成）。它更关注生理功能衰老、慢性病风险和 frailty（虚弱程度），适合评估整体功能衰老。Dr. Levine 是Horvath 的前博士后，以后长期担任耶鲁大学病理学系的助理教授，领导过耶鲁的衰老研究实验室；后来转到Altos Labs。这些经历直接影响了她后续开发Levine 时钟的工作，在第一代 Horvath 时钟的基础上，转向了预测生物/表型年龄而非单纯日历年龄。 

DNAm GrimAge v1（2019年，Ake Lu & Steve Horvath团队）：是目前影响力最大的第二代模型，使用约1,030个CpG位点，训练目标是预测时间到死亡（time-to-death），并整合吸烟包年 + 7个血浆蛋白代理: 如GDF15、cystatin C、TIMP1、ADM、β2M 、PAI-1、leptin 等(与炎症、肾功能、心血管损伤高度相关）。因此，在心血管事件、癌症等风险预测上表现最强，常被视为第二代“金标准”。 

DNAm GrimAge v2（2022年，同团队升级版）：基于GrimAge v1，CpG位点数量不变（仍为1,030个），但新增DNAm代理变量（logCRP和logA1C，用于炎症和血糖预测），并优化权重和训练数据。在炎症、代谢相关结局和多民族验证中预测力更强，是当前主流使用的版本。 

其他偶尔提及但影响力较小的第二代模型包括一些针对健身/生理功能的变体（如FitAge），但学术界和临床研究中最常公认的核心代表就是以上三个：PhenoAge（生理功能代表） + GrimAge1/GrimAge2（死亡风险与综合预后代表）。 

二代生物时钟在设计思路，训练和侧重点的异同：

Levine 时钟（PhenoAge）使用513个CpG位点。这些位点是通过两步法选出的：先用 9 个临床生化指标（肌酐、尿素氮、C反应蛋白、白蛋白等）构建表型年龄复合分数，再用弹性网回归算法从全基因组甲基化数据中挑选出最能预测这个分数的513个甲基化位点，检测DNA甲基化水平去预测这个分数。这些位点主要捕捉生理功能衰老相关的信号。训练目标是捕捉生理功能衰老的程度与甲基化的关联，更关注整体健康状态、慢性病风险和身体虚弱程度（frailty）。 

DNAm PhenoAge 和 GrimAge（包括 v1 和 v2）使用的甲基化位点（CpG 位点）有显著不同，虽然它们都是基于 Illumina 阵列（如 450K 或 EPIC）测量的 DNA 甲基化水平，但具体位点集合几乎没有重叠或重叠极少。GrimAge（v1）使用1030个CpG位点，比PhenoAge多一倍。PhenoAge 的 513 个位点中只有极少数与 Horvath 第一代时钟重叠（仅 41个），而与第2代 GrimAge时钟的重叠更少。GrimAge 的位点更多地独立捕捉与死亡/疾病直接相关的代理标志物，而非单纯生理表型。其训练方式更为复杂：主要目标是预测“时间到死亡”（生存时间），同时整合吸烟包数（年）和与炎症、肾功能、心血管损伤相关的7个血浆蛋白标志物表达水平。DNA甲基化在这里直接学习这些死亡风险和临床损伤的代表性指标，因此GrimAge对全因死亡、心血管事件、癌症等预后预测能力特别强，常被认为是最强的第二代时钟。 

GrimAge v2的1030个甲基化位点与GrimAge v1完全一样，没有增加或减少。但它在v1的基础上新增了两个重要的血浆蛋白临床代理：DNAm logCRP（代表炎症标志C反应蛋白）和DNAm logA1C（代表长期血糖控制的糖化血红蛋白），同时使用了更多样化的训练数据和优化后的权重。结果是它在炎症相关、代谢相关结局以及多民族人群中的预测表现更稳健和准确。 

GrimAge（v1/v2）和 Levine 时钟（DNAm PhenoAge）虽然都是二代表观遗传时钟，在临床场景中的应用有重叠，但侧重点并不相同，主要源于它们的训练目标不同：GrimAge 更偏向死亡风险和生存时间预测，而 Levine 时钟更关注生理功能衰老和临床表型整合。这导致它们在实际临床问题解决上存在互补，但适用场景有差异。 

临床应用的不同 

GrimAge 的临床应用侧重在预测“终点结局”（如全因死亡、心血管事件、癌症发病、慢性阻塞性肺病进展）上表现更强劲，常用于高风险人群的预后评估和风险分层。临床医生更倾向于用 GrimAge 来量化患者的剩余寿命和死亡风险，因为它整合了吸烟、炎症、血浆蛋白标志物和代谢等代理指标，这些是直接与疾病严重度和致命性相关的因素。在个性化医学中，GrimAge 常被整合到电子健康记录（EHR）系统中，用于长期随访或保险评估；它对戒烟、炎症控制干预的响应也较明显，但更强调的是“风险逆转”而非功能改善。更侧重于帮助患者把未来死亡或重病的概率和风险降下来（比如通过戒烟、控制炎症，让预期寿命延长或避免心梗和癌症等），而不是单纯让当前身体感觉更好、功能更强，（如跑得更快、更有力气、日常活动更加轻松等）。

Levine 时钟的临床应用侧重：它更适用于评估功能性衰老和生理健康状态，常用于慢性病管理、早期干预和frailty（身体虚弱）筛查。因为它是基于9个临床生化指标构建的表型年龄，临床上更常用于监测患者的功能退化速度，例如在老年医学或康复科中评估恢复潜力。它对饮食、运动、减重等生活方式的干预敏感度更高，常在临床试验中作为生物年龄逆转的动态指标，帮助医生调整治疗方案。 

能解决的临床实际问题 

GrimAge 能解决的问题：

死亡风险评估：帮助医生为高龄或多病患者预测 5–10 年内全因死亡概率，指导临终关怀或资源分配（如在 ICU 或癌症治疗中）。

心血管/癌症预后：量化心梗、中风或肿瘤复发风险，支持个性化用药（如加强抗炎治疗）或筛查频率调整等。

生活方式风险量化：如评估吸烟或慢性炎症对寿命的累积影响，帮助患者戒烟或控制体重，解决“如何量化不良习惯的长期危害”的问题。

流行病学/公共卫生：在大型队列中识别高风险群体，辅助政策制定（如针对代谢综合征的筛查）。

Levine 时钟能解决的问题：

功能衰老监测：评估患者生理年龄与日历年龄的差距，解释为什么同龄人健康差异大的问题，用于早期发现 frailty 或慢性病（如糖尿病、肾衰）进展的情况。

对干预效果评价：量化饮食、运动或药物（如 metformin、rapamycin）对生物衰老的逆转，帮助医生优化治疗计划，解决干预是否真正改善健康的量化难题。

慢性病管理：在代谢紊乱或免疫相关疾病中监测炎症/代谢甲基化指标变化，支持个性化营养指导或康复方案。

老年健康筛查：在社区或养老机构中评估虚弱风险，指导预防性干预，解决如何及早识别衰老加速者的问题。 

目前，第2代时钟在临床应用上也面临挑战，例如需要血液样本和甲基化阵列检测费用过高（成本约 300–500 美元），随着技术进步，第2代表观遗传时钟正从研究工具转向常规临床应用，尤其在精准医学和长寿诊所的临床实践中正在成为健康长寿医学的核心技术。