Протеомические возрастные часы стратифицируют людей по расходящимся траекториям смертности и риска заболеваний в зависимости от возраста. Источник: Nature Medicine (2024). DOI: 10.1038/s41591-024-03170-9
Хронологический возраст является наиболее важным фактором, определяющим риск заболеваний и смерти у взрослых. Однако ожидаемая продолжительность жизни может значительно различаться среди людей с одинаковым хронологическим возрастом.
В этом исследовании ученые использовали данные 51 408 участников трех крупных популяционных исследований, чтобы разработать самые мощные на сегодняшний день часы, которые фиксируют биологический возраст и предсказывают риск преждевременной смерти и многочисленных заболеваний. Они проанализировали около 3 000 белков в образцах крови участников исследования UK Biobank, чтобы разработать модель машинного обучения, которая использует 204 белка для оценки биологического возраста человека.
Исследование «Протеомные сигнатуры старения предсказывают риск заболеваний и смертность в различных популяциях» опубликовано в Nature Medicine.
Также было показано, что эта модель биологического возраста на основе белка способна точно оценить биологический возраст участников двух других исследований, китайского Kadoorie Biobank и FinnGen (базируется в Финляндии), которые имеют совершенно иную генетическую структуру и образ жизни по сравнению с людьми, живущими в Великобритании.
Исследователи сравнили хронологический возраст участников с их биологическим возрастом на основе белков крови, чтобы вычислить «разницу в возрасте белков» как биологический показатель того, насколько быстро стареет человек. В рамках UK Biobank они смогли связать разницу в возрасте белков с широким спектром результатов в отношении здоровья, чтобы увидеть, может ли она надежно предсказать связанное с возрастом физическое и психическое благополучие, риск заболеваний и смерти.
Основные выводы:
- Было показано, что разница в возрасте белков может составлять до 12 лет между двумя людьми с одинаковым хронологическим возрастом;
- Разница в возрасте белка у человека связана с изменениями в старении и физическом/психическом благополучии, включая физическую слабость, силу хвата, функцию почек, плотность костей, когнитивные функции и длину теломер (маркер старения, который можно измерить на основе вашей ДНК);
- Было показано, что разница в возрасте белка способна точно предсказать людей с высоким и низким риском преждевременной смерти и 18 основных заболеваний, включая деменцию, болезни сердца, заболевания печени и почек, а также различные виды рака;
- Биологические возрастные часы на основе белка смогли выявить основные пути, которые играют ключевую роль в старении и риске мультиморбидности (наличие двух или более заболеваний одновременно).
Исследование предоставляет самые большие и всеобъемлющие доказательства на сегодняшний день, демонстрирующие, что возрастной разрыв по белкам связан с многочисленными возрастными заболеваниями и преждевременной смертью, что представляет собой беспрецедентно мощный инструмент по сравнению с предыдущими биологическими часами возраста. Часы также проливают свет на белки, которые обуславливают риск мультиморбидности, что вместе со старением уже оказывает серьезное давление на NHS и мировые службы здравоохранения.
Профессор Корнелия ван Дуйн, профессор эпидемиологии Св. Креста в Оксфордском центре здоровья населения и старший автор, возглавлявшая группу, сказала: «Это самые мощные биологические часы старения, разработанные на сегодняшний день, которые превосходят все предыдущие часы в выявлении тех, кто стареет быстрее и испытывает больше проблем со здоровьем из-за старения. Количество заболеваний, которые часы возраста на основе белка смогли точно предсказать, беспрецедентно».
Было проведено множество предыдущих исследований биологического возраста, но ни одно из них не достигло такой широты и глубины, как настоящее исследование, охватывающее популяции с различным генетическим происхождением и географическим положением и прогнозирующее широкий спектр возрастных расстройств и преждевременной смерти.
Доктор Остин Арджентьери, ведущий автор статьи в Oxford Population Health и научный сотрудник Massachusetts General Hospital и Broad Institute of MIT и Harvard, сказал: «Разработка надежных часов старения на основе белков, которые предсказывают будущий риск многих заболеваний и обобщают данные для различных групп населения, является ключевым шагом в разработке эффективных профилактических стратегий здравоохранения, которые можно использовать для мониторинга риска заболеваний, связанных со старением».
«По мере развития технологий и снижения стоимости протеомного анализа это будет способствовать дальнейшему развитию подходов точной медицины, которые можно будет широко использовать, чтобы помочь людям жить дольше и быть более здоровыми».
Профессор Чжэнмин Чен, профессор эпидемиологии им. Ричарда Пето в Оксфордском центре здоровья населения, главный исследователь в Великобритании по исследованию китайского биобанка Кадури и один из старших соавторов статьи, сказал: «После того, как часы возраста на основе белка были протестированы и подтверждены в различных группах населения, их можно рассматривать для быстрого клинического применения в различных группах населения с целью информирования о вмешательствах в образ жизни (таких как отказ от курения, снижение веса), плановых медицинских осмотрах и клинических испытаниях».
Хронологический возраст просто показывает течение времени, а не старение функций нашего организма. У некоторых людей их биологические «часы» тикают быстрее, чем у других, и они стареют быстрее. Другие могут стареть медленнее, чем ожидается на основе их хронологического возраста. Это может быть связано с различиями в их генетическом составе, образе жизни и среде обитания.
Чтобы лучше понять, кто стареет быстрее или медленнее, исследователи ранее разработали биологические часы возраста с использованием различных биологических и клинических показателей.
В будущем биологические часы возраста на основе белков можно будет использовать для изучения взаимосвязей между генетикой и окружающей средой и влияния, которое эти взаимосвязи оказывают на старение, что, в свою очередь, предоставит ключевую информацию о том, как мы стареем, и о вероятности развития заболеваний на протяжении всей нашей жизни.
Дополнительная информация: Протеомные сигнатуры старения предсказывают риск заболеваний и смертность в различных популяциях, Nature Medicine (2024). DOI: 10.1038/s41591-024-03170-9
Информация о журнале: Nature Medicine Предоставлено Оксфордским университетом
