日前(6)，美國史丹福大學醫學院神經科學家Tony Wyss-Coray教授，運用5676人的血漿蛋白質體學數據以及機器學習模型，發現血漿蛋白質體可以反應出人體11種器官、組織、系統衰老的程度，發現有20%看似健康的人，有一項器官正加速老化；也發現血漿蛋白質變化可進一步預測心臟病、阿茲海默症、高血壓與糖尿病的患病風險。該研究發表於《Nature》。

先前，Wyss-Coray團隊就曾在《Nature》上發表，將年輕小鼠的腦脊髓液(cerebrospinal fluid, CSF)注射至老年小鼠的大腦中，能夠恢復老年小鼠的記憶表現，也曾運用蛋白質體學發現人類血漿蛋白會隨著年齡變化而有波動，在34、60、78歲時會出現特別明顯的變化；在另一篇論文上也發現，血腦屏障(BBB)的通透性會隨著年紀增長而降低，即許多透過血液運送的蛋白質，會隨著老化而難以進入大腦。

此次，Wyss-Coray運用5676名受試者的4979種血漿蛋白質體學數據，訓練機器學習模型並進行多重檢驗校正，發現可以根據血漿蛋白質的表現量來評估心臟、脂肪、肺臟、免疫系統、腎臟、肝臟、肌肉、胰臟、大腦、血管和腸道等11種主要器官、組織、系統的實際生物學年齡。

研究人員先檢查1400名年齡在20~90歲的健康人，血液中的蛋白質濃度，將某蛋白質基因表現量在該器官中表現量高於其他器官4倍時，將該蛋白質定義為器官特異性蛋白質。結果發現了近900種器官特異性蛋白質，並從中篩選出858種可信度較高的蛋白質作為標準。

接著，在機器學習模型測到器官生理年齡，超過同齡人該器官平均年齡時，定義為加速老化，並使用約4276人的血漿蛋白質體學進行該模型的準確性驗證。

結果發現，大約有20%的50歲以上的健康成年人，至少有一個器官正在以極快的速度老化中，更有1.7%的人出現多重器官老化的現象。

研究人員進一步研究器官老化與各種疾病之間的關聯，發現在15年的追蹤期間，除了腸道之外，10種器官、組織或系統的加速老化與死亡風險提高有顯著關聯，會使死亡風險增加20%~50%，而出現2種器官以上的加速老化的人，其死亡風險是沒有器官老化者的6.5倍。

此外，研究還發現，特定器官的加速老化與疾病具有關聯，像是心臟的加速老化者，比未加速老化者的心衰竭風險增加2.5倍，也與心臟病發作、心律不整有很高的關聯性。也發現腎臟老化與高血壓、糖尿病之間也具有高度關聯。

而大腦與血管加速老化則可預測阿茲海默症的病程進展，大腦老化者在未來5年內出現認知功能下降的可能性，是未老化者的1.8倍，且與血漿中的pTau-181有強烈的關聯，pTau-181是目前最常使用的阿茲海默症血液生物標記物。

Wyss-Coray指出，若能在5萬人甚至10萬人中進行該研究的驗證，未來，就能夠透過簡單的血液檢查，判斷出人體內哪些器官正在迅速衰老，並在臨床症狀出現前進行治療，此外，研究中發現與衰老相關的器官特異性蛋白質，也有望成為開發治療藥物的新靶點。

目前，Wyss-Coray與研究團隊中的Hamilton Se-Hwee Oh和Jarod Rutledge共同創立了一家公司，名為Teal Omics Inc.，來將該研究成果商業化，並正在申請相關的專利。

論文：https://doi.org/10.1038/s41586-023-06802-1
參考資料：https://med.stanford.edu/news/all-news/2023/12/aging-organs.html

(編譯/李林璦)