动物研究表明衰老在个体之间以及个体内的不同器官之间都存在差异，但在人体中是否也存在这种衰老差异以及衰老对年龄相关疾病的影响尚不清楚。近期发表于《Nature》杂志的一项研究中，研究人员利用SomaLogic蛋白质组学检测技术，对来自5个队列（Covance、LonGenity、Stanford-ADRC、SAMS、Knight-ADRC）的5676名参与者进行了血浆蛋白质组学分析，确定了器官衰老和疾病的血清学指标，并开发了一种研究器官衰老、预测疾病和衰老效应的器官特异性模型。
 

 

文章题目：Organ aging signatures in the plasma proteome track health and disease

期刊：Nature

影响因子：64.8

发表时间：2023年12月

研究人员分析了血浆样本中的4979种蛋白质，按照人类蛋白质图谱标准，如果某个器官中的基因表达量比其他器官高出4倍，则该基因被归类为 "器官富集 "基因。基于此，研究小组绘制了器官特异性蛋白质图谱，然后利用这些蛋白质训练器官衰老模型。通过机器学习算法分析了11个主要器官的老情况，并评估了5个队列中共计5676名参与者的器官年龄。

研究结果表明，20%的参与者有一个器官明显加速衰老，1.7%的参与者有多个器官衰老。器官衰老加速会使死亡风险增加 20% 至 50%，器官特异性疾病也与特定器官衰老加速有关。例如加速心脏衰老会使心力衰竭的风险增加 250%，而加速大脑和血管衰老可独立预测阿尔茨海默症（AD）的发展，其强度不亚于血浆 pTau-181（pTau-181 是目前阿尔茨海默症基于血液的最佳生物标志物）。
 

血浆蛋白可用于构建器官衰老模型
 

研究结果

01 器官衰老可以用于预测健康和疾病

研究人员分析了器官衰老与九种与年龄相关的疾病的关系，包括阿尔茨海默症、房颤、脑血管疾病、糖尿病、心脏病、高胆固醇血症、高血压、肥胖和步态障碍。结果表明与总体人群相比，部分人的少数器官经历了过度衰老，而这往往意味着相关疾病的发生，这证明了器官衰老与其相关的特定疾病有关。例如肾脏年龄型与代谢紊乱有关；心脏年龄型与心脏疾病有关；肌肉年龄型与步态障碍有关；大脑年龄型与脑血管疾病有关；机体年龄型与注意力缺失症有关等。因此器官衰老能够用于预测健康和疾病。
 

器官衰老预测健康和疾病
 

02 血浆蛋白变化预测阿尔兹海默症风险

研究人员注意到，随着年龄的增长和阿尔兹海默症的出现，阿尔兹海默症相应脑组织中的蛋白水平会下降，而血液中的蛋白水平会上升，这意味着血液中突触和神经元生长相关蛋白水平的上升可能是由于大脑中这些因子的脱落导致的。与认知脑蛋白和认知胰腺蛋白相比，认知器官蛋白和认知动脉蛋白随着年龄的增长发生变化的时间更早，速度更快。这意味着可以根据血浆中阿尔兹海默症相关蛋白的变化预测阿尔兹海默症的发病风险。
 

大脑衰老过程中阿尔兹海默症相关蛋白在血浆中的变化
 

总之，研究结果强调了利用血浆蛋白质组学建立器官健康和生物衰老模型的框架，它可以预测死亡率、疾病风险和组织衰老异质性。这种微创方法有助于了解器官层面的健康干预效果。这项研究为近6000名成年人提供了全面的器官衰老信息资源，涵盖了他们的整个生命周期和各种与年龄相关的疾病状态。

参考文献：

Oh HS, Rutledge J, Nachun D, et al. Organ aging signatures in the plasma proteome track health and disease. Nature. 2023;624(7990):164-172. doi: 10.1038/s41586-023-06802-1.