Tým čínských výzkumníků vytvořil výpočetní framework pro studium stárnutí na individuální úrovni s cílem předpovídat biologický věk a sledovat rozdílné tempo stárnutí jednotlivých orgánů, uvádí výzkumný článek zveřejněný minulý týden v časopise Cell.
Lidské stárnutí je charakterizováno komplexním strukturálním a funkčním úpadkem, avšak kvantifikace jeho heterogenity a hodnocení biologického věku nadále představují výzvu.
Studie, kterou provedli výzkumníci z více institucí, včetně Chinese Academy of Sciences Institute of Zoology, China National Center for Bioinformation, stejně jako čtyř klinických výzkumných center a dalších sedmi institucí, představuje významný průlom díky posunu od pouhého popisování stárnutí k jeho systematické kvantifikaci, což může potenciálně otevřít cestu budoucím zásahům a intervencím.
Výzkumníci zapojili 2019 čínských osob ve věku 18 až 91 let za účelem vytvoření standardizované multicentrické kohorty nazvané mCAS (multicentric Chinese Aging Standardized).
Vyvinuli multimodální, vícevrstvý a interpretovatelný systém »hodin stárnutí« prostřednictvím shromáždění více než 240 klinických parametrů spolu s několika vrstvami molekulárních dat. Tím vytvořili kvantifikovatelný, simulovatelný a ovlivnitelný digitální framework stárnutí lidského těla.
Tento framework dokáže přesně předpovídat biologický věk, mapovat asynchronní vzorce stárnutí lidských orgánů a identifikovat molekuly související se stárnutím, například koagulační faktory, čímž rozšiřuje dimenze hodnocení stárnutí.
Shromážděný datový soubor slouží jako základ pro třístupňový systém »hodin« určených k měření stárnutí. Konkrétněji řečeno, první úroveň představují hodiny základních kapacit, které integrují 240 fyziologických ukazatelů s cílem odrážet celkový funkční úpadek.
Druhou a nejvýkonnější úrovní jsou multimodální hodiny. Ty integrují několik vrstev molekulárních dat prostřednictvím procesu hlubokého učení. Tyto multimodální hodiny předpovídají chronologický věk s průměrnou absolutní chybou pouhých 3,87 roku.
Třetí úroveň tvoří orgánově specifické hodiny pro mozek, játra, plíce, svaly, krevní cévy a kůži, přičemž každé z nich vycházejí z klinických markerů, plazmatických proteinů a zobrazovacích charakteristik.
Jedním z nejpozoruhodnějších zjištění studie je skutečnost, že orgány stárnou asynchronně. Například játra dosahují kritického bodu zlomu stárnutí dříve než mozek. Analýza rovněž odhalila dvě hlavní nelineární vlny změn souvisejících se stárnutím: jednu mezi 40. a 50. rokem života a druhou mezi 60. a 70. rokem života.
Při hledání příčin těchto změn souvisejících se stárnutím výzkumníci analyzovali proteomiku krevní plazmy, zkoumali obarvenou jaterní tkáň od lidských dárců a prováděli experimenty s kulturami lidských buněk a zvířecími modely. Identifikovali hromadění koagulačních faktorů pocházejících z jater, podmíněné věkem, jako přímý faktor způsobující stárnutí cév a celého organismu.
Studie rovněž identifikovala faktory životního stylu ovlivňující biologické stárnutí. Vyšší konzumace ovoce, pravidelný spánkový režim a střídmá chůze byly spojeny s pomalejším stárnutím. Naopak kouření, nedostatek spánku a vysoká frekvence jídel byly spojeny se zrychleným stárnutím.
(Xinhua)
Diskuze je uzavřena.