來源：生物世界 南洋理工大學李光前醫學院助理教授申小濤與斯坦福大學Michael P. Snyder教授團隊合作，在 Nature Aging 期刊發表了題為：Nonlinear dynamics of multi-omics profiles during human aging 的研究論文。該研究為我們揭示了衰老過程中鮮少關注的非線性分子變化，開創了理解衰老的新視角。 多組學縱向研究：捕捉衰老中的非線性動態 在這項研究中，研究團隊對108名年齡在25-75歲之間的參與者進行了長達6.8年的多組學縱向研究。這些參與者生活在美國加州，研究團隊定期采集他們的血液、糞便、皮膚、口腔和鼻腔樣本，并進行了轉錄組學、蛋白質組學、代謝組學、細胞因子分析及微生物組分析等多種“組學”數據的采集。這些數據不僅涵蓋了參與者的基因表達、蛋白質水平、代謝產物水平，還包括了體內微生物的變化。 通過對這些龐大且復雜的數據進行深入分析，研究團隊發現，衰老并不是一個簡單的線性過程，而是存在著顯著的非線性變化，尤其是在40歲和60歲這兩個關鍵的時間點。這些發現顛覆了我們對衰老過程的傳統認知，表明了在特定的年齡階段，人體的分子標志物和生理功能會經歷劇烈的變化。 40歲與60歲：生命旅程中的兩個重要轉折點 研究發現，人體在40歲左右開始經歷第一個重要的轉折點。這一時期，涉及心血管健康、脂質代謝和酒精代謝的分子路徑開始發生顯著變化。例如，心血管疾病的風險在這個年齡段開始顯著增加，同時脂質和酒精代謝相關的功能也出現了顯著的變化。這些變化標志著身體開始進入一個更易受衰老相關疾病影響的階段。 60歲左右是衰老過程中的另一個關鍵轉折點。在這個年齡段，研究發現，人體免疫功能、氧化應激反應以及紅細胞功能都出現了顯著的變化。這些變化與多種老年疾病的發生密切相關，如心血管疾病、糖尿病以及腎功能衰退等。這些非線性變化的發現，為我們理解老年人易感疾病的生物學基礎提供了新的線索。 非線性變化揭示的衰老新機制 值得注意的是，這些非線性變化不僅僅是在生理功能層面體現出來的，還在分子層面揭示了衰老的復雜機制。例如，研究發現，與氧化應激、mRNA穩定性和自噬相關的基因表達在60歲后發生了顯著變化。這些過程在細胞維持和清除受損組分中起著至關重要的作用，顯示出衰老并非是一個持續穩定的過程，而是存在著顯著的波動和變化。 此外，研究還揭示了一些新的潛在疾病風險模塊。例如，研究發現，隨著年齡的增長，血漿中的苯丙氨酸水平會逐漸升高，這與心臟功能的退化有關。而在60歲后，腎功能和血糖水平的變化則表明，老年人更易罹患腎臟疾病和2型糖尿病。這些發現提示我們，隨著年齡的增長，身體在不同的階段會經歷不同的疾病風險，這為個性化的健康管理和預防措施提供了依據。 研究的意義與未來展望 申小濤等人的這項研究，不僅為我們提供了衰老過程中分子變化的新視角，還為延緩衰老、預防相關疾病提供了科學依據。通過識別這些關鍵的非線性變化節點，我們可以更好地理解衰老的生物學機制，從而在關鍵時刻采取干預措施，以延緩衰老、預防疾病。 未來，這些研究成果或將被應用于開發新型的健康監測工具，幫助人們在40歲和60歲這兩個關鍵的轉折點前采取預防措施，從而延長健康壽命。通過多組學數據的縱向研究，我們將更深入地了解衰老的復雜性，這也將為未來的衰老研究和健康老齡化戰略提供新的方向。