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细胞老化在血液中揭示疾病风险
对60,000人的7,000多种血浆蛋白进行深入分析,开发出能够估计40多种细胞类型(从神经元到肌肉细胞再到免疫细胞)生物年龄的模型。结果显示,老化并非以相同方式影响所有细胞:20%至25%的个体在某一种细胞类型中表现出加速老化,而1%至3的人至少有十种细胞类型受到影响。
这些细胞老化的特征与15年内疾病的出现和死亡率密切相关。例如,携带APOE4基因(已知会增加阿尔茨海默病风险)的人,其星形胶质细胞(一种脑细胞)表现出加速老化,但巨噬细胞(一种免疫细胞)则相对年轻。相反,携带APOE2基因的人则表现出相反的特征,星形胶质细胞更年轻,而巨噬细胞更老化。这些差异可能通过进化机制来解释:APOE4基因通过增强免疫警觉性,在过去面对病原体时提供了生存优势,但代价是大脑加速老化。
星形胶质细胞的极端老化会使携带两份APOE4基因的人患阿尔茨海默病的风险增加三倍,而这些细胞的年轻化则显著降低该风险。同样,骨骼肌细胞的显著老化会使肌萎缩侧索硬化症(一种严重的神经退行性疾病)的风险增加12.7倍。在吸烟者中,呼吸道上皮细胞的加速老化会使肺癌风险比单纯吸烟增加58%。
细胞老化的特征还能预测其他疾病。2型肺泡细胞(在肺部修复中起关键作用)的极端老化与肺癌风险增加相关,即使在非吸烟者中也是如此。对于2型糖尿病,髓系细胞(参与炎症反应)的显著老化会显著增加风险,即使在没有传统风险因素(如高血糖)的情况下也是如此。
研究还揭示,生活方式会直接影响细胞老化。采用健康生活方式(如不吸烟、适度饮酒、正常体重指数、定期体育活动和充足睡眠)的人,其细胞整体更年轻。相反,那些同时吸烟和肥胖的人在多种细胞类型中表现出加速老化。
细胞老化的累积负担对生存率有重大影响。超过20种细胞类型加速老化的人,其15年生存率约为34%,而细胞正常老化的人则为90%。相反,年轻化的免疫细胞或神经细胞能改善寿命。已开发出一种多细胞风险评分来分层死亡风险,并在不同蛋白质组学分析平台上展现出强大的预测能力。
这些发现为理解人类老化提供了细胞层面的新视角。它们为评估疾病风险和识别潜在治疗靶点开辟了个性化途径,通过特异性靶向最脆弱的细胞类型。老化不再被视为一个统一的过程,而是由不同的细胞轨迹组成的马赛克,每种轨迹对健康和疾病的贡献各不相同。
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Attributions et sources
Origine de l’étude
DOI : https://doi.org/10.1038/s41591-026-04446-y
Titre : Plasma proteomic signatures of cellular aging predict human disease
Revue : Nature Medicine
Éditeur : Springer Science and Business Media LLC
Auteurs : Daisy Yi Ding; Veronica Augustina Bot; Kenneth L. Chen; James W. Groves; Róbert Pálovics; Daisuke Masuda; Amelia Farinas; Hamilton Se-Hwee Oh; Viktoria Wagner; Nannan Lu; ; Carlos Cruchaga; Alina Isakova; Jonathan M. Schott; Tony Wyss-Coray