衰老,是一個復(fù)雜、多階段、漸進(jìn)的過程,發(fā)生在生命的整個過程。隨著時間的流逝,人體的器官、肌肉會逐漸衰老,一些疾病也伴隨著年齡的增長而發(fā)生,包括癌癥、糖尿病、心血管疾病等。 如今,全球人口老齡化在不斷上升,預(yù)計到2050年,65歲及以上人口數(shù)量將超過15億。衰老與神經(jīng)退行性疾病密切相關(guān),神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病率隨著年齡的增長而顯著增加。這突出了深度了解衰老過程的必要性,尤其是與大腦相關(guān)的衰老過程。 2024年12月9日,復(fù)旦大學(xué)華山醫(yī)院郁金泰、程煒,聯(lián)合鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院許予明,在" Nature Aging "期刊上發(fā)表了一篇題為" Plasma proteomics identify biomarkers and undulating changes of brain aging "的研究論文。 研究顯示,13種蛋白與人類大腦衰老密切相關(guān),在大腦衰老的過程中,這些蛋白質(zhì)的濃度會發(fā)生波動,在57、70和78歲時達(dá)到峰值,這可能反映了大腦衰老的“浪潮”,或可作為未來抗衰老干預(yù)的時間點。 在這項研究中,研究人員利用10949名健康成年人的多模態(tài)腦成像數(shù)據(jù)來估計大腦年齡差距(BAG),也就是大腦年齡與實際年齡的差異,是大腦衰老的潛在指標(biāo),還利用 UK Biobank 數(shù)據(jù)庫分析了4696名參與者的2922種蛋白質(zhì)濃度,以研究腦衰老過程中蛋白質(zhì)組的變化。 通過多模態(tài)腦成像數(shù)據(jù)和血漿蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù),研究人員鑒定出13種與BAG顯著相關(guān)的蛋白質(zhì),其中8種與BAG正相關(guān)(GDF15、FGF21、TIMP4、PLA2G15、GFAP、ADGRG1、LGAL4S、CHI3L1),5種與BAG負(fù)相關(guān)(BCAN、KLK6、CEACAM16、WFIKKN1、ADAM22)。 接下來,研究人員分析了這些蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與BAG正相關(guān)的蛋白質(zhì),在大腦衰老過程中與年齡相關(guān)的退化和應(yīng)激狀態(tài)增加有關(guān);與BAG負(fù)相關(guān)的蛋白質(zhì),主要與細(xì)胞間粘附和神經(jīng)元投射再生有關(guān),表明神經(jīng)元功能障礙是大腦衰老的主要組成部分。 此外,研究人員還分析了這些蛋白質(zhì)與大腦結(jié)構(gòu)、腦部疾病、大腦功能、大腦健康之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)這些蛋白質(zhì)對大腦健康具有臨床意義。 最后,研究人員分析了大腦衰老過程中蛋白質(zhì)組的變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在大腦衰老過程中,大多數(shù)蛋白質(zhì)組的變化是線性的,但約三分之一的蛋白質(zhì)組的變化是非線性的。 進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),這些蛋白質(zhì)濃度在57、70和78歲時達(dá)到峰值。在57歲時蛋白質(zhì)主要與心理健康、帕金森、適應(yīng)性免疫相關(guān),在70歲時與認(rèn)知、運動和大腦結(jié)構(gòu)、ACD、中風(fēng)相關(guān),在78歲時與大腦健康特征之間的關(guān)聯(lián)較少。 這些發(fā)現(xiàn)表明,大腦年齡是一個波動的過程,其特征是血漿蛋白質(zhì)組的變化,反映了生物過程的復(fù)雜變化。 研究人員指出,研究中的參與者主要來自歐洲血統(tǒng),還需要進(jìn)行更多研究來了解這些蛋白質(zhì)在不同種族個體中是否以相同的方式波動,以及它們在整個人類生命周期中如何變化。 綜上,這項研究表明,大腦衰老過程中蛋白質(zhì)組學(xué)變化是波動的,在57、70和78歲時達(dá)到峰值,這些發(fā)現(xiàn)有助于闡明大腦衰老的分子機(jī)制,對未來開發(fā)年齡相關(guān)的大腦疾病治療具有重要意義。 參考文獻(xiàn): https:///10.1038/s43587-024-00753-6 |
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