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架起组学与生理学的桥梁,构建人体衰老的多模态生物钟!

已有 256 次阅读 2026-9-1 11:05 |个人分类:人类基因组计划|系统分类:科研笔记

这确实是一个非常前沿且令人振奋的研究方向!中国科学家团队在2026年取得了一系列重要突破,成功构建了名为“衰老数字人体”的多模态时钟框架,系统性地架起了分子组学与宏观生理学之间的桥梁,为精准评估和干预人类衰老提供了全新范式。

这项研究的核心在于“多模态”和“系统性”,它不再局限于单一指标,而是整合了从分子到器官的多个层面信息。

核心框架:三层次衰老时钟体系

该研究团队基于一个覆盖 2019名 18-91岁健康志愿者的多中心标准化队列(mCAS),采集了 240余项 生理、影像及分子参数,构建了一套可解释的三层次时钟体系:

  1. 核心能力时钟 (Core Capacity Clock):整合宏观生理指标,量化整体生理功能的衰退轨迹。

  2. 多模态时钟 (Multimodal Clock):整合DNA甲基化、转录组、蛋白质组、代谢组、宏基因组和单细胞转录组等六大层级分子数据,通过深度学习将生物学年龄预测的平均绝对误差降至3.87年,是所有时钟中表现最精准的。

  3. 器官特异性时钟 (Organ-specific Clock):依托“液相活检”策略,独立评估脑、肝脏、肺、肌肉、血管、皮肤六大器官的生物学年龄,首次在健康人群中揭示了器官衰老的显著异步性

关键发现与突破

这套时钟体系揭示了几个颠覆性的衰老规律:

  • 器官衰老异步,肝脏先于大脑:研究发现,肝脏的衰老拐点约为40岁,显著早于大脑的约50岁,提示代谢器官对早期衰老更为敏感。

  • 两个非线性加速窗口:研究识别出40-50岁60-70岁两个衰老加速的关键阶段,后者伴随凝血通路的显著激活。

  • 从关联走向因果:锁定凝血因子为衰老驱动分子:这是该研究最核心的突破。通过因果推断,团队发现来源于衰老肝脏的特定凝血因子(如F13B)的协同上调,是驱动血管及多器官衰老的直接“元凶”。体外实验证实,这些因子可直接诱发血管内皮细胞衰老;小鼠体内注射F13B也可引发多组织加速衰老。

  • 临床转化潜力:研究发现,仅需约100个血浆蛋白即可近似重建核心能力时钟,意味着常规的血液检测未来有望成为评估个体生物学年龄的便捷路径。

简要总结

总的来说,这项研究标志着衰老科学从“描述性”向“系统性、因果性”的范式转变。它不仅回答了“一个人有多老”、“哪里先老”,更关键地回答了“为何而老”以及“如何干预”。通过将多组学数据与生理功能深度整合,这套“衰老数字人体”框架为实现精准、可量化的健康老龄化提供了坚实的技术基础。



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