一種血液“蛋白質時鐘”可預測疾病風險

8月8日，一項發表于《自然-醫學》的研究顯示，一種基于血液中約200種蛋白質的年齡“時鐘”可以預測18種慢性疾病的風險，包括心臟病、癌癥、糖尿病和阿爾茨海默病等。

對血液中200多種蛋白質的分析為死亡風險和十幾種與衰老相關的慢性疾病提供了線索。圖片來源：Vo Trung Dung/Look At Sciences/Science Photo Library

該研究首席科學家、美國波士頓馬薩諸塞州總醫院人口健康研究員Austin Argentieri說，這種精確時鐘提高了開發一種單一測試的可能性，這種測試可以描述一個人患多種慢性疾病的風險。他說：“想要長壽，歸根到底必須預防慢性疾病。”

一個人的實際年齡是決定其患許多與年齡有關疾病風險的關鍵，但實際年齡并不是疾病的完美預測指標。例如，一些60歲的人身體虛弱，患有心臟病，而另一些人則健康狀況良好。

Argentieri和同事試圖建立一個能夠準確反映一個人疾病狀態的“時鐘”。為此，他們使用了英國生物醫學樣本庫中隨機選擇的45441人的數據，樣本量大約是之前蛋白質時鐘研究的30倍。

研究小組發現，204種蛋白質的水平可以準確預測實際年齡。值得注意的是，當研究人員僅使用20種最具指示性的蛋白質構建第二個時鐘時，它預測年齡的效果幾乎與204種蛋白質時鐘一樣。這20種蛋白質包括構成細胞間支撐結構的彈性蛋白和膠原蛋白，以及參與免疫反應和激素調節的蛋白質。

該時鐘還準確預測了中國生物庫近4000名參與者和芬蘭生物庫約2000名參與者的實際年齡。研究人員表示，之前基于蛋白質的時鐘研究數據來自更同質的人群。

一般來說，使用蛋白質時鐘測量的年齡與實際年齡相符。但是對于一些個體而言，兩者之間存在差距，這反映了一個事實，即蛋白質水平隨著疾病發展而變化。蛋白質時鐘年齡高于實際年齡的人更容易患上慢性疾病，包括糖尿病、神經退行性疾病、癌癥以及心臟、肝臟、腎臟、肺部疾病。蛋白質時鐘老化還與身體虛弱、反應遲鈍和過早死亡有關。

一些人的蛋白質時鐘比平均水平慢，目前尚不清楚這是由于環境因素、遺傳因素還是兩者綜合作用的結果。Argentieri說，研究中10%的“年齡最小”的人中，“不到1%的人患癡呆癥或阿爾茨海默病”。

瑞典卡羅林斯卡學院分子流行病學家Sara H?gg說，這項研究有兩大優勢——龐大數據集以及它在不同人群中的成功復制。“這是一項非常有說服力的研究。”她說。

Argentieri和同事希望在訓練數據中增加更多的地理和遺傳多樣性。Argentieri說，限制因素是不同人群的生物庫中缺乏蛋白質數據。他們還在研究使用蛋白質時鐘測試新的醫療方法能否避免與年齡相關的疾病，“而不必等上10年或20年才能看到一個人是否患上了慢性病”。

與此同時，他們正在尋找影響蛋白質在體內衰老速度的環境和行為因素。“假如我知道了未來患18種不同疾病的風險，那么我能做些什么來改變這種局面嗎？”Argentieri說。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41591-024-03164-7