科技日報(bào)記者 陸成寬

衰老是身體多個(gè)器官和生物層面共同發(fā)生的退化過程，其深層分子機(jī)制一直是生命科學(xué)領(lǐng)域的一大未解之謎。

7月25日，我國科學(xué)家在《細(xì)胞》雜志發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于衰老的重要研究成果，他們利用超高靈敏度質(zhì)譜技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，繪制出一幅橫跨人類50年生命周期的蛋白質(zhì)組衰老圖譜。尤其關(guān)鍵的是，研究首次證實(shí)血管系統(tǒng)是人體衰老的驅(qū)動(dòng)中樞，它在生命早期就率先偏離年輕軌跡，并通過釋放特定信號，點(diǎn)燃全身衰老的烽火。

人體各器官是不是同步衰老？是否存在控制衰老的“總開關(guān)”？這些根本問題一直缺乏明確的科學(xué)答案。科學(xué)家們公認(rèn)，衰老的一個(gè)關(guān)鍵標(biāo)志是蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)（即維持蛋白質(zhì)正常工作的平衡系統(tǒng)）被打亂了。人體內(nèi)有超過兩萬種蛋白質(zhì)，它們是細(xì)胞的基礎(chǔ)，精密調(diào)控著生命活動(dòng)。因此，系統(tǒng)地繪制人一生中蛋白質(zhì)變化的“全景圖”，研究不同器官里蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)如何隨年齡改變，對于找到衰老的真正原因和干預(yù)方法至關(guān)重要。

在這項(xiàng)研究中，中國科學(xué)院動(dòng)物研究所劉光慧研究員團(tuán)隊(duì)、國家生物信息中心張維綺研究員團(tuán)隊(duì)、中國科學(xué)院動(dòng)物研究所曲靜研究員團(tuán)隊(duì)與四川大學(xué)華西醫(yī)院楊家印教授團(tuán)隊(duì)，合作創(chuàng)建了涵蓋七大生理系統(tǒng)、13種關(guān)鍵組織的“蛋白質(zhì)衰老時(shí)鐘”，首次從蛋白質(zhì)的角度，清晰展現(xiàn)了不同器官衰老速度的顯著差異和動(dòng)態(tài)變化。

研究發(fā)現(xiàn)，30歲左右是衰老的起點(diǎn)，腎上腺組織率先顯現(xiàn)衰老跡象，提示內(nèi)分泌失調(diào)或?yàn)樵缙隍?qū)動(dòng)力。同時(shí)，主動(dòng)脈也開始出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)偏移，進(jìn)一步確認(rèn)了血管作為“衰老先鋒”的角色。到了45—55歲，衰老進(jìn)程迎來一個(gè)關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)，這時(shí)絕大多數(shù)器官內(nèi)部的蛋白質(zhì)組成會(huì)發(fā)生劇烈、爆發(fā)式的改變，標(biāo)志著全身器官系統(tǒng)性衰老的加速。特別值得注意的是，主動(dòng)脈在這個(gè)時(shí)期的變化最為猛烈，其釋放到血液中的衰老相關(guān)分泌因子的變化，與血液中蛋白質(zhì)的整體變化高度同步，提示衰老相關(guān)分泌因子就像“信使”一樣，把衰老信號從主動(dòng)脈傳播到了全身。

為了驗(yàn)證血管是衰老“指揮中心”的假說，科研人員重點(diǎn)研究了血管釋放的關(guān)鍵衰老信號分子。研究結(jié)果證實(shí)了“衰老擴(kuò)散”理論：局部衰老的組織（如血管）會(huì)釋放特定的信號分子，這些分子像信使一樣流到全身，驅(qū)動(dòng)其他器官也跟著衰老。這從根本上改變了研究衰老的視角——從關(guān)注單個(gè)細(xì)胞內(nèi)部，轉(zhuǎn)向了器官之間如何通過信號“對話”來傳遞衰老。

總的來說，這項(xiàng)研究結(jié)合了蛋白質(zhì)大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，首次提出了“蛋白質(zhì)平衡崩壞—血管指揮中心”這一新模型，為理解全身如何衰老提供了全新框架。

接下來，科學(xué)家們將利用繪制的“蛋白質(zhì)衰老地圖”，重點(diǎn)找出導(dǎo)致衰老的關(guān)鍵分子，并開發(fā)通過簡單血液檢測就能評估器官衰老程度的方法，以精準(zhǔn)修復(fù)蛋白質(zhì)平衡網(wǎng)絡(luò)，為未來對抗衰老、延長人類的健康壽命打下科學(xué)基礎(chǔ)。

（中國科學(xué)院動(dòng)物研究所供圖）