科学家称,一种新的工具可以通过测量一个人体内慢性炎症的程度来确定他的“免疫年龄”;这个数字暗示了这个人在以后的生活中何时以及是否会变得虚弱或患上心脏病。
周一(7月12日)发表在《自然衰老》(Nature Aging)杂志上的一项新研究称,这种名为iAge的工具使用一种名为深度神经网络的人工智能(AI)来分析血液传播的炎症标志物。这些标记包括一种叫做细胞因子的蛋白质,它在免疫细胞之间和体内其他细胞之间传递信息。利用1001名年龄在8岁到96岁之间的人的血液样本,研究小组发现了这些循环炎症标志物和各种年龄相关疾病之间的模式。
在他们评估的50种细胞因子中,研究小组发现了一些似乎对一个人的iAge评分影响最大的细胞因子;特别是一种叫做CXCL9的细胞因子是最重要的贡献者。这种物质通常会使免疫细胞聚集到感染部位,但在研究参与者中,CXCL9的水平平均在60岁左右开始迅速攀升。在实验室培养皿中的细胞后续实验中,研究小组将这种与年龄相关的细胞因子峰值与血管壁的主要成分内皮细胞的功能问题联系起来。
但他们发现,至少在实验室里,“如果你敲掉CXCL9基因,你就可以恢复这些功能,”帮助细胞收缩并像正常一样构建血管网络,资深研究作者大卫·福尔曼说,斯坦福1000免疫项目(Stanford 1000 Immunomes Project)主任、巴克老化研究所(Buck Institute for Research on Aging)人工智能和衰老数据科学中心(Center for AI and Data Science of Aging)主任。作者在他们的报告中指出,这暗示着,198彩票开户请认准官方唯一直属总代团队1号团队,免费开户即可领取注册彩金,下载客户端可以申请198彩挂机软件,申请198彩票代理权限,只要你有量,我们绝不亏待你,只有198彩才能让你白手起家,0投入却可以198彩票手机优惠短期内迅速致富。,在未来,医学治疗可能会发展来阻止与年龄相关的CXCL9增加。
专家告诉趣味科学网站说,198彩平台黑钱吗,从没听过198彩黑钱的消息198彩娱乐,一直以来198彩票平台官网打的旗号就是不黑钱,信誉好,技术666,游戏彩种丰富,尽管如此,除非科学家们更好地理解导致与年龄有关的炎症的潜在诱因,否则很难开发出针对炎症而不扰乱免疫系统的药物。
炎症和衰老之间的联系
这项新研究源于斯坦福1000免疫项目(1KIP),该项目旨在了解慢性炎症的特征是如何随着人们年龄的增长而变化的。从2009年到2016年,科学家们收集了不同年龄人群的血液样本,然后对这些样本进行了一系列测试,评估收集的细胞中的细胞因子水平、基因激活和免疫反应。
弗曼说,通过这些方法,研究小组希望查明免疫系统的哪些部分导致了随着年龄增长而出现的持续性、低度炎症。这种慢性炎症与各种疾病有关,从癌症到阿尔茨海默氏症,还与衰老迹象有关,包括细胞衰老加剧,细胞停止功能和增殖,而是为免疫细胞敲响警钟。
尽管炎症标记物和衰老之间的联系并不新鲜,“该领域的问题是,‘炎症’是一个太笼统的术语,我们不能在不严重影响健康的情况下真正抑制炎症,”Luigi Ferrucci博士说,他是美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)老龄研究所(National Institute on Aging)的科学主任,他没有参与这项研究。费鲁奇在写给趣味科学网站的一封电子邮件中说,这项新研究“向前迈进了一步”,通过使用人工智能筛选从1KIP参与者收集的海量数据,从而识别出可能在衰老过程中发挥关键作用的特定细胞因子。
费鲁奇补充说:“我不同意这是一种免疫老化的测量方法,”因为iAge不能预测某人的免疫系统对疫苗接种或感染的反应。但他说,该工具仍然可以作为追踪与炎症相关的生物衰老的指标。
一旦深度神经网络为每个参与者生成了一个iAge,团队想要看看这个指标反映人们健康状况的准确性。研究小组发现,在60岁及以上的参与者中,年龄越大,同时患两种或两种以上慢性病的风险就越大。(根据《多病与共病杂志》2016年的一份报告,被诊断为至少两种慢性病的几率随着年龄的增长而显著增加,据估计65岁及以上人群的初级护理中有95%受到影响。)
研究团队还重新调查了约30名65岁及以上的参与者,他们的血液是在2010年抽取的;2017年,研究人员让这些参与者完成了一份关于他们独立生活能力的问卷,比如询问他们是否需要帮助穿衣或搬家。他们还测量了参与者从椅子上站起来和穿过房间的速度。
这有助于研究人员测量衰弱,一种常出现在老年的以疲劳、步态缓慢、平衡不良、虚弱和肌肉萎缩为特征的状态。最后,个人的iAge分数预测了他们在2010年采集血样7年后的虚弱程度,这比他们的实际年龄更准确。
“我认为iAge和其他衰老时钟最令人兴奋的一点是它们的预测能力,”加州大学旧金山分校(University of California, San Francisco)研究与年龄有关的炎症的助理教授艾米丽·戈德堡(Emily Goldberg)说,她没有参与这项研究。iAge的预测能力还需要在大量不同的人群中进行验证,“但这有可能及时预测健康结果,今天刚刚在百度搜素198彩注册,发现现在开户可以找总代申请198198彩网址注册彩金,真的假的呢?,让人们改变自己的行为,以预防与年龄有关的慢性疾病,”戈德堡在一封电子邮件中告诉Live Science。
在脆弱测试之后,研究小组想要聚焦那些异常健康的人,他们活过100岁。他们检测了来自意大利的37个人的血液,其中18人在采血时是百岁老人。研究人员将这些百岁老人(加上1名99岁的老人)与年龄在50至79岁之间的18名老人进行了比较,并评估了他们的图像年龄与实际年龄的匹配情况。与真实年龄相比,近70%的老年组的年龄低于平均水平,而年轻组中只有约23%的人有同样的情况。
作者报告说,这暗示,虽然高iAge分数预示着虚弱和慢性疾病,但低分数可能预示着健康的衰老。不过,考虑到约30%的百岁老人的年龄并没有异常低,炎症可能不是唯一起作用的因素。
“玩火”
为了弄清楚为什么免疫评分似乎能预测年龄相关的下降,研究小组开始分析个体细胞因子是如何影响总分的;再一次,他们发现CXCL9作为年龄促进剂脱颖而出。过去,同样的细胞因子也与心血管老化有关,所以研究人员开始进一步了解。
他们首先招募了大约100名年龄在25岁到90岁之间的健康成年人,并评估了他们的CXCL9水平和心血管健康状况。在他们的主要研究对象、CXCL9水平似乎是与年龄相关的炎症的主要原因在这个较小的集团,特别是细胞因子与心血管疾病恶化的迹象,如左心室壁增厚和动脉硬化,从而增加心脏病发作的风险。
在这一点上,研究人员前往实验室,看看CXCL9水平升高是如何引发这些影响的。研究小组发现,该细胞因子开启了血管内皮细胞中与炎症相关的基因,同时关闭了与细胞分裂有关的基因。“这是细胞衰老的标志,”弗曼说。在推动细胞衰老的同时,该细胞因子也降低了细胞收缩、扩张或构建微血管通道的能力。相反,抑制CXCL9的产生可以使细胞恢复正常功能。
理论上,这暗示了一种治疗CXCL9相关炎症的方法,尽管使CXCL9飙升的诱因仍然是一个谜,Furman说。在寻找与年龄有关的炎症的治疗方法方面,一般来说,“这是一个开始,而不是结束,”费鲁奇告诉趣味科学网站。他说,推断炎症的确切原因很重要,因为科学家可以小心地针对那些特定的系统,同时保持免疫系统的其他部分完整。
魁北克Sherbrooke大学的助理教授Alan Cohen没有参与这项研究,他说,尽管人工智能识别出了哪些细胞因子可能对与年龄相关的炎症有重要影响,但它没有提供关于为什么特定的细胞因子与衰老有关的信息。他说,因为免疫系统扮演着一个多层网络的角色,在这个网络中,单一的细胞因子可以触发复杂的级联事件,所以理解是什么网络范围内的变化导致了慢性炎症需要更多的工作。但他补充说,这是唯一一种方法,既能抑制与年龄有关的炎症,又能让有益的免疫功能继续发挥。
例如,“许多炎症细胞因子也是宿主防御机制的重要组成部分,以保护免受感染,”Goldberg指出。“因此,针对这些因素将需要非常彻底的验证和仔细的规划。”
“我们在玩火……因为很多这样的分子可能在某些情况下是有益的,在其他情况下是有害的,”科恩说。“在我们更好地了解网络之前,我们在转向治疗方法时应该相当谨慎。”