你的生物学年龄是多少？ 一个新的“老化时钟”有答案

你几岁了，真的？

这似乎是一个简单的问题。 这是根据你的出生时间。 然而，我们都认识一些看起来比实际年龄年轻得多的人。 他们有容光焕发的皮肤和头发。 他们似乎比他们的年龄所暗示的要敏锐。 他们非常活跃，有着惊人的能量。

为什么？ 研究一再表明，细胞、组织和人的“生物学年龄”可能与他们在生日方面的年龄相符，也可能不相符。 长寿 科学家们注意到了。 当他们研究使我们变老的原因时，一个主要指标出现了：生物衰老时钟——一种反映您身体年龄的指标，与您在地球上的年龄无关。

最受欢迎的老化时钟之一深入我们的细胞。 随着年龄的增长，我们的基因组会添加大量化学物质，这些化学物质会改变它们的基因表达。 这些被称为表观遗传修饰的标记通常只是像魔术贴一样粘上和粘上。 但随着年龄的增长，基因组的某些部分会增加更多的块，这基本上可以关闭基因。

换句话说，我们的细胞有一个表观遗传年龄（EpiAge）。 但是，如果有的话，时钟对长寿意味着什么？

认识钟表匠

Steve Horvath 博士从十几岁起就着眼于延长寿命。 作为一名生物数学家，他着眼于使用计算建模和人工智能来“了解如何延长寿命。=

但要找到钥匙，他需要一个焦点。 Horvath 的想法源于表观遗传学——一种我们的身体在不改变 DNA 链本身的情况下控制 DNA 表达的强大方式。 表观遗传学是一种极其流畅的舞蹈，多种化学成分会附着在 DNA 链上或从 DNA 链上脱落。 表观遗传舞蹈随着年龄的增长而变化，尽管一些变化似乎随着时间的推移是一致的。 这导致 Horvath 问道：我们可以使用这些表观遗传标记来衡量细胞的年龄吗？

显然，答案是肯定的。 在收集和分析了超过 13,000 个人体样本后，霍瓦特发现了一个令人印象深刻的老化卷尺。 关键是一种称为甲基化的表观遗传修饰，它往往停留在被称为 CpG 岛的 DNA 点上。 （我们都需要一个暑假！）

他的团队开发了一种生物年龄算法——一种细胞生物钟——它在整个身体的准确性给长寿研究人员留下了深刻的印象。 EpiAge 似乎不是一次性的，它似乎适用于多个器官和组织，有可能揭示衰老是如何发生的。

“我想开发一种适用于许多或大多数组织的方法。 这是一个非常冒险的项目，”霍瓦斯当时说。

时钟的中位误差只有区区 3.6 年，这意味着它可以在 43 个月内测量一个人的年龄。 更令人印象深刻的是，时钟使用了一个简单的统计模型，该模型仅在 DNA 上的两个目标位点观察某种类型的表观遗传修饰——DNA 甲基化。 只需要一个唾液样本。 随着更多的工作，Horvath 发现了更多反映某些类型细胞年龄的模式，例如 神经元 和血细胞。 加州尔湾的一家生物技术公司 Zymo Research 的凯文·布莱恩特说，这项测试“非常好” 当时.

EpiAge 也开始寻找面纱。 “这些时钟估计的表观遗传年龄与实际年龄之间的差异被称为 EpiAge 加速，”作者说。 “流行病学研究已将 EpiAge 加速与多种病理、健康状态、生活方式、精神状态和环境因素联系起来，这表明表观遗传时钟利用了与衰老相关的关键生物过程。”

然而，一个明显的问题仍然存在：EpiAge 时钟究竟测量的是什么？

衰老的标志

如果您在将表观遗传修饰与衰老联系起来时遇到困难，我觉得是的。 基因组本质上是“冰箱磁铁”的东西如何以及为什么会改变任何东西？

让我向您介绍衰老之轮。

放大我们的基因，基因组变得更加不稳定——这意味着发生突变的机会更多。 端粒，基因上的保护帽，会浪费掉。 蛋白质开始表现不稳定，有时会形成团块，堵塞细胞的废物处理系统，可能导致 阿尔茨海默氏症 和其他神经退行性疾病。 细胞的能量工厂、线粒体、溅射和故障。 细胞不再能感知周围漂浮的营养物质。 更糟糕的是，一些细胞完全放弃并变成衰老的“僵尸细胞”——它们不会死亡，但不会执行正常功能，而是会喷出有毒的免疫化学物质。

问题是，我们不知道为什么会发生这些不同类型的老化行为。 在测量年龄时，我们不知道老化时钟与这些标志的对应关系。 这就是为什么会有多个老化时钟的部分原因。 EpiAge 就是其中之一。 另一个是（不是开玩笑） 皮肤和血液，它“预测寿命并与许多与年龄有关的条件有关。”

In 一项新的研究， 出版于 自然老化，Altos Labs 的 Horvath 和 Ken Raj 博士在将表观遗传时钟与衰老特征联系起来方面迈出了第一步。 使用来自 14 名健康人的捐赠人体细胞——在实验室的容器中生长——该团队将细胞分成四组。 一个被辐射击中，另一个被调整变成癌细胞，第三个变成了“僵尸”衰老细胞。 第四组被单独留下，没有任何治疗。

作者解释说，这些治疗反映了衰老的主要特征。 例如，小剂量的辐射会破坏模拟衰老的基因组的稳定性，而细胞在两周内就开始衰老。 癌症样细胞也在短短几天内严重老化。 然而令人惊讶的是，根据 EpiAge，即使在其他细胞中进行测试，这些细胞也不会老化。 “这些结果是通过使用不同的人类和小鼠原代细胞以及多种辐射剂量和方案进行研究而获得的，表明表观遗传衰老……不受辐射引起的 DNA 断裂引起的基因组不稳定性的影响，”作者说。

换句话说，EpiAge 所测量的——细胞 CpG 表观基因组的变化——并不一定能预测细胞的“僵尸”衰老状态。 同样，时钟似乎与端粒问题或一般基因组稳定性不匹配。

匹配了什么？ 活力。 分解它，EpiAge 与细胞感知营养的能力有关——这是一个告诉它生长、繁殖或萎缩的关键信号。 另一个关联是线粒体活动，它为细胞产生能量。 最后，EpiAge 似乎也反映了样本中干细胞的数量，这种变化从早期开始。

“观察到衰老在生命的早期就开始是可能的，因为现在可以根据细胞的生物学而不是时间的流逝来测量年龄，”作者说。 对于老化的时钟，“这种测量可以询问年龄和寿命之间的联系。”

虽然老化时钟正日益成为主流，但问题是每个时钟究竟测量的是什么。 “随着表观遗传时钟的发展，人们对它们的测量意义充满了不确定性。”

这项研究是最早将强大的衰老时钟与衰老特征联系起来的研究之一。 “表观遗传衰老与四个衰老特征的联系意味着这些特征在更深层次上也相互关联，”作者写道。

换句话说，我们已经开始窥探是什么将衰老的多重脉络结合在一起。 “其他衰老标志与表观遗传衰老之间缺乏联系表明，衰老是多重平行机制的结果，”作者说。 有些可能是因为表观遗传变化； 其他人只是由于磨损。 带来老化的疯狂多元宇宙。

图片来源： Icons8_team 止 Pixabay

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• 资料来源：https://singularityhub.com/2022/05/24/whats-your-biological-age-a-new-aging-clock-has-the-answer/