新的衰老時鐘預測 NMN 和二甲雙胍會降低生物年齡(2022/10)
來自中國的研究人員根據基因活動開發了一種新的衰老時鐘,可以估算成年人的衰老速度,顯示 NMN 和二甲雙胍可延緩衰老。
重點
1. 通過測量信使 RNA (mRNA) 轉錄水平評估基因活性——轉錄組學——揭示了個體之間衰老率的差異。
2. 與快速衰老的個體相比,緩慢衰老的個體表現出血液免疫細胞水平,表明炎症較少。
3. 用煙酰胺單核苷酸 (NMN) 或二甲雙胍治療可降低預測的生物學年齡。
世界上 65 歲以上的人口迅速增加,這被稱為“銀色海嘯”。目前,衰老研究領域的科學家們繼續使用新設計的衰老時鐘來衡量和比較人們衰老的速度,以便研究出對抗衰老破壞的最有效方法。然而,這項努力將需要對衰老進行標準化測量,衰老研究領域的許多人轉向轉錄組學——測量 RNA 序列作為基因活性的指標。通過使用轉錄組學來評估人們衰老的速度,我們可以比較以前在動物研究中被證明可以抗衰老的化合物。
發表在《計算與結構生物技術雜誌》上的歐陽和中國浙江大學醫學院的同事們生成了一個基於轉錄組學的衰老時鐘。他們使用時鐘證明,將 NMN 或二甲雙胍應用於血液樣本可降低預測年齡。生物衰老時鐘還根據實際年齡區分緩慢、平均和快速衰老的個體。已識別的緩慢衰老個體表現出血液免疫細胞水平,表明炎症比快速衰老個體少。這種衰老時鐘的發展可能有助於衰老科學家尋求一種標準化的方法來測量生物衰老,以比較可能增加我們健康壽命的化合物。
老化時鐘錶示快速老化、緩慢老化和平均老化組
在我們的 DNA 中編碼的基因在被翻譯成蛋白質之前被轉錄成 mRNA,因此通過測量 mRNA 水平,我們可以評估基因活性。 “轉錄組”包含給定時間最活躍的基因(mRNA 轉錄本)。研究人員分析了 505 名 18 至 68 歲個體的血細胞轉錄組,發現 1,138 種 mRNA 轉錄本隨著年齡的增長而發生顯著變化。通過統計分析,他們使用 mRNA 轉錄水平來確定基因活性並預測生物年齡——一個人相對於同齡人的生理年齡。在這樣做的過程中,歐陽和他的同事發現,人們可以分為三個群體:緩慢衰老、平均衰老和快速衰老。例如,生理年齡小於實際年齡的個體被認為是衰老緩慢的個體。
1. 通過測量信使 RNA (mRNA) 轉錄水平評估基因活性——轉錄組學——揭示了個體之間衰老率的差異。
2. 與快速衰老的個體相比,緩慢衰老的個體表現出血液免疫細胞水平,表明炎症較少。
3. 用煙酰胺單核苷酸 (NMN) 或二甲雙胍治療可降低預測的生物學年齡。
世界上 65 歲以上的人口迅速增加,這被稱為“銀色海嘯”。目前,衰老研究領域的科學家們繼續使用新設計的衰老時鐘來衡量和比較人們衰老的速度,以便研究出對抗衰老破壞的最有效方法。然而,這項努力將需要對衰老進行標準化測量,衰老研究領域的許多人轉向轉錄組學——測量 RNA 序列作為基因活性的指標。通過使用轉錄組學來評估人們衰老的速度,我們可以比較以前在動物研究中被證明可以抗衰老的化合物。
發表在《計算與結構生物技術雜誌》上的歐陽和中國浙江大學醫學院的同事們生成了一個基於轉錄組學的衰老時鐘。他們使用時鐘證明,將 NMN 或二甲雙胍應用於血液樣本可降低預測年齡。生物衰老時鐘還根據實際年齡區分緩慢、平均和快速衰老的個體。已識別的緩慢衰老個體表現出血液免疫細胞水平,表明炎症比快速衰老個體少。這種衰老時鐘的發展可能有助於衰老科學家尋求一種標準化的方法來測量生物衰老,以比較可能增加我們健康壽命的化合物。
老化時鐘錶示快速老化、緩慢老化和平均老化組
在我們的 DNA 中編碼的基因在被翻譯成蛋白質之前被轉錄成 mRNA,因此通過測量 mRNA 水平,我們可以評估基因活性。 “轉錄組”包含給定時間最活躍的基因(mRNA 轉錄本)。研究人員分析了 505 名 18 至 68 歲個體的血細胞轉錄組,發現 1,138 種 mRNA 轉錄本隨著年齡的增長而發生顯著變化。通過統計分析,他們使用 mRNA 轉錄水平來確定基因活性並預測生物年齡——一個人相對於同齡人的生理年齡。在這樣做的過程中,歐陽和他的同事發現,人們可以分為三個群體:緩慢衰老、平均衰老和快速衰老。例如,生理年齡小於實際年齡的個體被認為是衰老緩慢的個體。
(Shen et al., 2022 | Computational and Structural Biotechnology Journal)將實足年齡與預測年齡進行比較可以估算衰老率。 將基於轉錄組學的預測年齡(點)與每個人的實足年齡(藍線)進行比較。 與實際年齡相比,快老化者(黃點)的預測年齡更高,慢老化者(藍點)的預測年齡更低,平均老化者(灰色)的預測年齡和實際年齡相同。
慢老化者的血液免疫細胞成分錶明炎症較少
為了弄清楚緩慢、平均和快速衰老的分類是否轉化為生理參數,如炎症減少,歐陽和他的同事測量了血液中的免疫細胞水平。 他們發現,與快速衰老的參與者相比,緩慢衰老的人群淋巴細胞與中性粒細胞免疫細胞的比例更高,這表明全身炎症較少。 這些發現表明,緩慢、平均和快速衰老類別具有生理意義,並且可以描述一個人體內的炎症程度。
為了弄清楚緩慢、平均和快速衰老的分類是否轉化為生理參數,如炎症減少,歐陽和他的同事測量了血液中的免疫細胞水平。 他們發現,與快速衰老的參與者相比,緩慢衰老的人群淋巴細胞與中性粒細胞免疫細胞的比例更高,這表明全身炎症較少。 這些發現表明,緩慢、平均和快速衰老類別具有生理意義,並且可以描述一個人體內的炎症程度。
(Shen et al., 2022 | Computational and Structural Biotechnology Journal)慢衰老者比快衰老者表現出更少的全身炎症。 與快老化者(黃色)相比,慢老化者(藍色)具有更高的淋巴細胞免疫細胞計數(左)和更低的中性粒細胞免疫細胞計數(右)。 這意味著衰老緩慢者的淋巴細胞與中性粒細胞的比例更高,表明全身炎症更少。
由於中國研究人員開發了他們的老化時鐘來比較可能抗衰老的化合物,他們測試了五種化合物:煙酰胺單核苷酸 (NMN)、二甲雙胍、薑黃素、阿司匹林和白藜蘆醇。 有趣的是,在將血液樣本與每種化合物一起孵育過夜,然後用老化時鐘對其進行測試後,NMN 和二甲雙胍顯著降低了預測年齡。 儘管將血液樣本與抗衰老化合物一起孵育可能不會直接轉化為食用它們的效果,但這些結果提供了一些證據表明 NMN 和二甲雙胍可以延緩衰老。
(Shen 等人,2022 年 | Computational and Structural Biotechnology Journal)NMN 和二甲雙胍降低了預測年齡。 將 NMN 或二甲雙胍與血液樣本一起孵育,然後應用老化時鐘導致生物年齡明顯低於未接受治療的人。
未來的分析應該檢查 NMN 的長期使用
“我們的老化時鐘成功地在體外評估了 NMN 和二甲雙胍等分子的年輕化效果,”Ouyang 及其同事說。“
雖然本出版物中的發現可能與服用 NMN 或二甲雙胍時體內發生的情況相去甚遠,但它們確實提供了一些證據表明這些化合物具有與健康相關的益處。 一項更嚴格但又耗費時間和資源的研究可以側重於比較人們服用這些化合物前後的生物年齡,也許是一年的日常消費。 確定 NMN 和二甲雙胍在長期服用後對生理年齡的影響,將是一種了解它們是否真的能減輕衰老破壞的可靠方法。
“我們的老化時鐘成功地在體外評估了 NMN 和二甲雙胍等分子的年輕化效果,”Ouyang 及其同事說。“
雖然本出版物中的發現可能與服用 NMN 或二甲雙胍時體內發生的情況相去甚遠,但它們確實提供了一些證據表明這些化合物具有與健康相關的益處。 一項更嚴格但又耗費時間和資源的研究可以側重於比較人們服用這些化合物前後的生物年齡,也許是一年的日常消費。 確定 NMN 和二甲雙胍在長期服用後對生理年齡的影響,將是一種了解它們是否真的能減輕衰老破壞的可靠方法。
Source
Shen X, Wu B, Jiang W, Li Y, Zhang Y, Zhao K, Nie N, Gong L, Liu Y, Zou X, Liu J, Jin J, Ouyang H.
Scale bar of aging trajectories for screening personal rejuvenation treatments.
Comput Struct Biotechnol J. 2022 Oct 21;20:5750-5760.
doi: 10.1016/j.csbj.2022.10.021.
PMID: 36382193;
PMCID: PMC9619353.
Shen X, Wu B, Jiang W, Li Y, Zhang Y, Zhao K, Nie N, Gong L, Liu Y, Zou X, Liu J, Jin J, Ouyang H.
Scale bar of aging trajectories for screening personal rejuvenation treatments.
Comput Struct Biotechnol J. 2022 Oct 21;20:5750-5760.
doi: 10.1016/j.csbj.2022.10.021.
PMID: 36382193;
PMCID: PMC9619353.