45岁至55岁是衰老“暴风骤雨期”
2025-08-06 15:07人类一直在探索“为什么会变老”的生命谜题。我们的各器官是否同步衰老?是否存在掌控衰老进程的“总开关”?为什么有些人年过半百仍身手矫健,而另一些人却早早被慢性病缠身?为什么皮肤的皱纹可以通过保养延缓,而血管的老化却常常悄无声息地引发致命危机?这些看似无解的衰老谜题,或许能从人体蛋白质的动态变化中找到答案。
>>揭开密码
人体衰老蛋白质图谱绘制完成
我国科学家首次证实血管是系统性衰老的驱动中枢
近日,中国科学院动物研究所、国家生物信息中心及四川大学华西医院等机构科学家在国际学术期刊《细胞》上发表论文,绘制出跨越人类50年生命周期的“人体衰老蛋白质图谱”,为系统揭示衰老密码提供了更加丰富的观察视角。
为衰老蛋白质“画像”:解码生命的“分子编年史”
如果把人体比作复杂精密的仪器,蛋白质就是构成这部仪器的核心零件与执行指令的关键分子。蛋白质稳态的维持,是生命活力的基石。中国科学家绘制的这部“人体衰老蛋白质图谱”,将对抗衰老的战场从模糊的整体认识推进到精准的分子与器官层面。
研究团队融合超高灵敏度质谱技术与人工智能算法,系统分析了从年轻到老年(跨度50年)的人类个体中,涵盖心脏、血管、肝脏、胰腺、免疫组织等13种关键组织、七大生理系统的蛋白质动态变化。
“我们为衰老蛋白质画像,相当于详尽记录了一部人体蛋白质变迁的编年史。”中国科学院动物研究所刘光慧研究员表示,这张图谱记录了不同器官中成千上万种蛋白质随年龄增长的数量起伏,揭示了它们之间相互作用网络的演变规律,在蛋白质组层面全景式描绘了人体系统性衰老的轨迹与特征。
45至55岁被确认为衰老进程的“暴风骤雨期”
探寻“衰老扩散”的核心机制,中国团队主要实现了三方面突破:
——绘制“衰老时间表”。
研究发现,人体器官衰老并不同步,存在清晰的“时间表”:30岁左右,血管(主动脉)和肾上腺就已率先偏离年轻稳态,成为衰老的“先锋哨兵”。45至55岁被确认为衰老进程的“暴风骤雨期”。在这一关键窗口期,绝大多数器官的蛋白质组经历剧烈震荡,差异表达蛋白数量增长快,标志着多器官系统性衰老的加速与确立。
——揭示“衰老风暴”奥秘。
图谱清晰显示,衰老的核心分子特征之一是蛋白质稳态网络的系统性崩解。
——锁定“衰老总开关”。
该研究的另一大突破在于首次确证血管系统是驱动全身多器官衰老的“核心枢纽”,衰老的血管组织(尤其是主动脉)会特异性分泌大量促衰老因子。
国家生物信息中心张维绮研究员介绍,团队通过多维度实验验证(体外细胞、动物模型),锁定如GAS6、GPNMB等关键促衰因子。这些因子如同“衰老信号弹”,进入血液循环后,能直接诱导血管自身细胞衰老,并能远程加速其他器官的衰老进程。
这也揭示了“衰老扩散”的核心机制:局部组织的衰老并非孤立事件,而是通过分泌因子介导的“器官间通讯网络”,引发全身系统性衰老的级联反应。
校准时钟、锁定靶点
从“看清衰老”迈向“干预衰老”
从古至今,人类始终在梦想“老而不衰”。此次成果不仅深刻揭示了衰老的系统性本质,更开启了衰老研究与干预的新路径:
——精准评估,防患未然。基于图谱构建的器官特异性“蛋白质组衰老时钟”,尤其是其与血浆蛋白组的关联,使得仅需微量血液,即可无创评估个体各器官的“生物学年龄”及其衰老速度、偏移程度。
——锁定靶点,把握窗口。研究系统筛选出关键干预靶点群,并明确了45至55岁这一关键干预窗口期,为开发靶向阻断衰老信号扩散、修复蛋白质稳态的精准抗衰策略(如药物或疗法)指明了方向。
——诊疗前移,范式革新。该成果推动医疗模式从疾病发生后的“被动治疗”向基于“器官分子时钟”评估的“主动预防”转变。通过监测器官时钟偏移(如主动脉时钟预测心血管风险),在功能显著衰退前进行干预,有望将衰老相关疾病的防治关口大幅前移。
四川大学华西医院杨家印教授表示,此次成果发布标志着人类在理解自身生命规律、主动干预衰老进程的征途上迈出了关键一步。
中国科学院动物研究所曲静研究员介绍,下一步将深挖驱动因子,推进无创衰老标志物检测与器官时钟的临床应用,目标直指精准重塑蛋白质稳态网络,延长人类健康寿命。
>>两次“危机”
40岁、60岁
人会在这两个年龄突然衰老
许多人都有过这样的感觉:年轻时怎么熬夜都没事,可不知何时起,自己好像突然就变老了,精力大不如前。除了感慨一句“不服老不行”之外,或许你也会困惑,衰老难道不是一个循序渐进的线性过程吗?怎么感受上像是一阵一阵的呢?
衰老并不是一个线性的过程
其实,“突然就老了”可能并非你的错觉,医学上也有相应的数据支撑。例如,在40~59岁的美国成年人中,动脉粥样硬化、中风和心肌梗塞等心血管疾病的患病率约为40%;而在60~79岁的人群中,这一比例则激增至75%;但在年龄更大的人群中,增速又似乎放缓了——80岁以上老人的心血管疾病患病率约为86%。帕金森病和阿尔茨海默病等神经系统变性疾病的患病率数据也有类似的趋势。
可见,衰老并不是一个线性的过程。在一篇发表于《自然·衰老》的论文中,研究人员发现,人会在两个时期突然衰老,一次在40岁左右,一次在60岁左右。
作为一个由无数元件构成的复杂机器,人体每时每刻都在发生变化。如果想要全方位地了解衰老过程中究竟发生了什么,并按照年龄画出一张“衰老图谱”,就需要在每个时间点分别采样,然后分析所有样品的组成。在最近这篇论文中,研究人员真的完成了这样的工作。
研究人员长时间随访了108名参与者,每3~6个月采集一次参与者的各类样本(例如血液、粪便、皮肤拭子、口腔拭子和鼻拭子样本),最终获得了超过5400份样本。他们使用多种方法检测这些样本,获得了一份极为全面的数据集,共有接近2500亿个数据点,涵盖转录组、蛋白质组、代谢组、细胞因子数据、标准临床实验室检测、脂质组、粪便微生物组、皮肤微生物组、口腔微生物组和鼻腔微生物组。而后,他们利用这些数据详细分析了人类的衰老过程。
中年时期的身体状况突变是人类共有的一种现象
研究人员发现,在参与分析的超过1万种数据(包括分子和微生物的数据)中,只有极少数(6.6%)是随着人的年龄增长而呈现出线性变化的。与之相反,绝大多数(81.03%)指标都会出现至少一次剧烈变化。而且,在整个生命周期中,这种突然的变化会集中在两个年龄段:40岁左右和60岁左右。
此前许多研究都表明,人体在60岁左右会出现大幅变化,因此科学家对人体在这个时间点的突然衰老并不感到奇怪。但是,40岁这个时间点却让他们有些好奇。
他们起初猜想,这是否和参与者中有51.9%是女性有关。因为女性绝经的年龄范围通常在45~55岁,而步入更年期会极大改变女性的身体。但令研究人员惊讶的是,当把男性和女性分开来分析时,两者的数据却在相同的年龄出现了相同的趋势。也就是说,中年时期的身体状况突变是人类共有的一种现象,可能有某种更年期以外的因素发挥了作用。
然而,仅仅知道人在什么年龄会突然衰老还不够。研究人员更希望了解的是,这种突然衰老会如何影响我们的健康。为此,他们根据时间变化的相似性,将所有数据划分成了不同的类别进行分析。
研究人员发现,有3类数据会在40岁左右和60岁左右出现剧烈变化,其中之一与心血管疾病相关。这也就意味着,我们患心血管疾病的风险会在这两个年龄阶段出现激增。第二类是与皮肤肌肉老化相关的数据。因此,皮肤弹性变差、肌肉质量下降的状况可能会在这两个年龄阶段突然加剧。第三类数据与咖啡因代谢相关,即人们代谢咖啡因的能力会在40岁左右和60岁左右突然下降。
建议大家在40岁左右减少饮酒
根据这些数据,研究人员建议,在40岁左右和60岁左右,我们应该注意加大运动量,通过锻炼来保护心脏和增加肌肉质量。
但数据同时显示,有一些变化可能主要发生在其中一个时期。例如,在40岁左右,人们代谢脂质和酒精的能力可能会突然变弱。研究人员并不清楚这是否与参与者的生活方式有关。例如,40岁左右往往是人生活压力较大的一个时期,这可能导致他们饮酒变多,进而影响他们的酒精代谢功能。同样地,研究人员也不清楚咖啡因代谢能力下降背后是否有类似因素。但无论原因如何,研究人员都建议大家在40岁左右减少饮酒。
而在60岁左右,人体突然发生的变化则主要与免疫、肾功能、2型糖尿病和碳水化合物代谢相关。可见,随着年龄增长,人们在60岁之后患上肾脏疾病和2型糖尿病的风险会出现激增,也更容易因免疫力低下而患病。
一些科学家对60岁左右身体状况突然变化的原因,提出了自己的看法。例如,墨西哥国家老年医学研究所的胡安·卡洛斯·韦尔然表示,他认为60岁发生的许多变化可能与人体内的炎症有关。例如,数据显示,60岁以上的参与者体内抗氧化酶(一种应对炎症的蛋白质)的水平较高,这说明他们体内可能积累了炎症。
不过,研究人员也从数据中发现了一些“好消息”。例如,与DNA修复相关的数据显示,DNA修复能力会在我们50岁之前持续增强,然后在50~56岁之间显著降低,在这之后一直到75岁都会保持稳定。
也有许多科学家指出了这项研究的不足之处。例如,研究纳入的样本数量仍不够多,而且都是在美国斯坦福大学周围招募的,因此未必能代表更广大的人群。而且,尽管他们对每位参与者都进行了相对较长时间的跟踪,但最长也不过6.8年。因此,他们只能通过数据分析不同年龄的不同个体,却无法分析同一个体在一生中不同阶段的变化。要实现这一点,恐怕还需要数十年的跟踪研究。
此外,此前的研究表明,人类衰老的高峰可能出现在78岁左右。但由于这项研究只纳入了75岁以下的参与者,因此科学家无法知道78岁左右是否还存在第三个“衰老危机”时刻。但不管结论如何,持续保持良好的生活习惯总是有益的。
>>抗衰方法
躺着也能获得锻炼效果?
研究发现运动抗衰老的关键因子
运动是公认经济有效的抗衰方法,但长期以来,其深层机制并未被阐明。
近日,中国科学院动物研究所研究员刘光慧联合多个团队在《细胞》上发表了关于运动抗衰的论文,首次系统揭示了人体对单次运动和长期规律运动的不同反应,并找到了一个关键的“运动模拟分子”——甜菜碱。
为探究运动抗衰的普遍规律,研究团队从2019年起同时研究运动对小鼠和人的影响。2023年,他们取得关键进展,系统揭示了运动如何通过调节节律因子、促进血管再生和抑制全身炎症,重塑小鼠多个器官的功能,从而延缓衰老。这为理解运动对人体健康的益处奠定了基础。
在最新研究中,研究团队招募了13名健康男性志愿者,开展了自身对照试验,同时结合小鼠与人类跨物种研究,详细描绘了身体对运动的响应图谱。他们发现,单次剧烈运动更像是一种“生存压力测试”,身体会产生代谢风暴和氧化损伤;而长期规律运动则截然不同,它能重塑身体多个系统的平衡,包括改善新陈代谢、让免疫系统更年轻、减少炎症、增强抗氧化能力,并优化肠道菌群结构,抑制病原共生菌。
该研究的一个关键突破在于确认肾脏是运动产生健康效益的一个核心响应器官。在小鼠运动模型基础上,研究进一步发现,长期运动能显著提高肾脏中甜菜碱的水平。甜菜碱在肾脏内由胆碱转化而来,甜菜碱合成通路的关键酶——胆碱脱氢酶在运动后被激活。
研究还发现,利用甜菜碱能有效模拟长期运动的诸多好处:在细胞层面,用甜菜碱处理多种人类衰老细胞,能显著改善其老化状态;在动物层面,给老年小鼠口服甜菜碱,能延长其健康寿命,改善代谢、肾功能、运动协调性,减少抑郁行为并提升认知能力。组织分析证实,它能延缓多个器官,尤其是肾脏和肌肉的衰老。
研究进一步揭示了甜菜碱的作用机制,它直接作用于一个名为TBK1的天然免疫激酶,抑制其活性。甜菜碱与该激酶结合,能阻断促炎信号通路,从而减少炎症因子的产生。在自然衰老模型中,研究发现,口服甜菜碱可显著降低多个组织的炎症水平。
据悉,这项研究系统解释了运动,尤其是长期运动如何从分子、细胞到器官层面延缓衰老,进而为开发运动模拟药物提供了科学基础。 本组稿件综合新华网、科技日报、环球科学等(华商报)
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