2025-11-04 | 細胞新知, 產業趨勢

揭示人類衰老的非線性秘密:多組學研究引領精準抗衰老新時代

Multi-omics

新聞來源[insideprecisionmedicine]

在全球健康與抗衰老產業快速發展的今天,深入理解人類衰老的複雜機制,是開發創新解決方案的關鍵。我們的最新研究透過尖端的多組學(Multi-omics)分析,揭示了人類衰老過程中分子變化的非線性動態,為精準抗衰老和健康促進提供了前所未有的洞察。

傳統線性思維的局限:衰老遠比我們想像的更複雜

長久以來,許多衰老研究傾向於將分子變化視為隨年齡增長而線性累積的過程。然而,我們的研究成果顛覆了這一傳統觀念。透過對108名參與者進行的全面縱向多組學分析,涵蓋基因轉錄組、蛋白質組、代謝組、脂質組、細胞因子、臨床檢測、腸道、皮膚、口腔和鼻腔微生物組等多元數據,我們發現:
• 僅有極少數分子(6.6%)表現出線性變化。
• 絕大多數分子(81.03%)展現出顯著的非線性動態。
這項發現強烈指出,單純的線性模型無法捕捉衰老過程的真實複雜性,需要更精細的分析方法。


衰老的「轉折點」:44歲與60歲的分子劇變

我們的研究首次精確識別出人類衰老進程中的兩個關鍵「轉折點」——大約在44歲和60歲。在這兩個時期,個體的分子譜表現出顯著的失調,預示著生理功能的劇烈轉變和疾病風險的加速。

這些轉折點不僅在多種組學數據中保持高度一致性,更揭示了與特定疾病風險和生物功能相關的獨特分子路徑。例如:
• 40歲左右的轉折期: 觀察到心血管疾病、脂質和酒精代謝等相關分子和功能路徑的變化。
• 60歲左右的轉折期: 免疫調節和碳水化合物代謝等功能路徑發生顯著轉變。
這些發現為我們理解年齡相關疾病(如心血管疾病、糖尿病、腎臟疾病和神經退行性疾病)的非線性風險升級提供了堅實的分子證據。

多組學的力量:預測與精準干預的基石

透過整合多組學數據,我們能夠更全面地描繪衰老過程中分子層面的複雜交互網絡。例如,我們觀察到與氧化應激、DNA修復能力、mRNA穩定性和自噬等關鍵生物學過程相關的功能模塊,在不同年齡段呈現非線性變化,這些都與衰老進程和健康狀況息息相關。

值得注意的是,研究還揭示了一些具有臨床應用潛力的生物標誌物,例如:

• 苯丙氨酸代謝途徑:與60歲後心臟功能障礙和腎臟功能下降相關。
• 非飽和脂肪酸代謝:在44歲左右開始下降,可能影響心血管健康和腦功能。
• 咖啡因代謝能力:在40歲和60歲左右發生顯著變化。
• 血尿素氮、血漿葡萄糖、平均紅細胞血紅蛋白和紅細胞分佈寬度:這些臨床指標的非線性變化與腎臟功能、糖尿病和氧氣攜帶能力下降有關。
• 這些「非線性」的洞察,使我們能夠更精準地識別個體在不同年齡階段的健康風險,從而開發更早期、更具針對性的預防和干預策略。

 

展望未來:邁向個性化的健康長壽

儘管本研究為人類衰老機制提供了開創性的見解,我們深知未來研究仍需不斷精進。例如,擴大研究隊列規模、納入更多元化的族群、並長期追蹤個體數十年,將有助於更全面地捕捉衰老動態。

 

參考文獻:

Shen, X., Wang, C., Zhou, X., Zhou, W., Hornburg, D., Wu, S., & Snyder, M. P. (2024). Nonlinear dynamics of multi-omics profiles during human aging. Nature Aging, 4, 1619–1634.