當(dāng)?shù)貢r(shí)間12月9日，中國研究者在《自然·衰老》雜志上發(fā)表了題為《血漿蛋白質(zhì)組學(xué)揭示大腦衰老的生物標(biāo)志物及動態(tài)變化》的研究成果，通過構(gòu)建“大腦衰老時(shí)鐘”，進(jìn)一步揭示了大腦衰老的演化模式。

研究發(fā)現(xiàn)，人類大腦的衰老過程中的顯著波動峰值出現(xiàn)在腦齡57、70和78歲三個關(guān)鍵年齡節(jié)點(diǎn)，意味著這可能是“大腦斷崖式衰老”的時(shí)間點(diǎn)。其中57歲的高峰主要與代謝過程和精神健康特征有關(guān)，70歲的高峰與腦結(jié)構(gòu)和癡呆及卒中等腦疾病的關(guān)聯(lián)最為顯著。

隨著人口老齡化加劇，與年齡相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病，如阿爾茨海默病、帕金森病負(fù)擔(dān)持續(xù)上升，而大腦衰老是其最重要的風(fēng)險(xiǎn)因素之一。發(fā)現(xiàn)大腦衰老的關(guān)鍵生物標(biāo)志物及其動態(tài)演變軌跡，對于理解大腦衰老機(jī)制，實(shí)現(xiàn)神經(jīng)退行性疾病的早期診斷和干預(yù)具有重要意義。

這項(xiàng)研究由復(fù)旦大學(xué)類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院程煒研究員團(tuán)隊(duì)與復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院郁金泰教授等團(tuán)隊(duì)展開聯(lián)合攻關(guān)，基于多模態(tài)腦影像與人工智能算法建立量化腦衰老過程的大腦衰老時(shí)鐘模型，結(jié)合大規(guī)模蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)與大腦衰老密切相關(guān)的新生物標(biāo)志物。

具體而言，研究團(tuán)隊(duì)基于超過1萬名健康受試者的1700多個多模態(tài)磁共振腦影像表型等數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法建立量化大腦衰老進(jìn)程的衰老時(shí)鐘模型；再將大腦衰老時(shí)鐘模型與大規(guī)模血漿蛋白質(zhì)組學(xué)（2920種蛋白）進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)BCAN，GDF15等13個與大腦衰老關(guān)聯(lián)的蛋白質(zhì)，并進(jìn)一步通過生物信息分析發(fā)現(xiàn)這些蛋白在應(yīng)激、組織穩(wěn)態(tài)和神經(jīng)再生的通路中富集，在腦組織不同細(xì)胞類型中存在特異的表達(dá)模式。

對于“大腦斷崖式衰老”三個時(shí)間點(diǎn)的研究結(jié)論，郁金泰對第一財(cái)經(jīng)記者表示：“我們的研究基于大規(guī)模人群數(shù)據(jù)得到的上述結(jié)論，可以說適用于大多數(shù)人。”

他進(jìn)一步稱，大腦衰老是復(fù)雜的非線性變化過程，在特定年齡階段會出現(xiàn)顯著的“斷崖式衰老”現(xiàn)象，而特定蛋白質(zhì)的急劇變化可能是腦功能快速退化的關(guān)鍵驅(qū)動因素。

“這一發(fā)現(xiàn)為理解腦衰老的分子機(jī)制提供了重要的科學(xué)依據(jù)，也為腦衰老相關(guān)疾病提供了新的生物標(biāo)志物和潛在治療靶點(diǎn)，不僅有助于實(shí)現(xiàn)神經(jīng)退行性疾病的早期診斷與精準(zhǔn)干預(yù)，還為制定改善群體腦健康的策略和推動公共衛(wèi)生干預(yù)提供了重要參考。”郁金泰告訴第一財(cái)經(jīng)記者。