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假如可以預知能活多久……哈佛科學家開發預測壽命的“生命時鐘”

http://finance.sina.com   2020年09月16日 19:19   北京新浪網

  來源:學術經緯

  你的年齡有多大? 

  通常我們按照日曆計算,以出生時間爲起點,計算至今活了多久。然而,這種實際年齡(chronological age)未必真正體現一個人的生理年齡(biological age)。畢竟,遺傳、營養、感染、壓力等種種因素會讓老化速度因人而異,每個人“顯老”的程度不一樣。

實際年齡與生理年齡未必一致(圖片來源:Pixabay)實際年齡與生理年齡未必一致(圖片來源:Pixabay)

  爲了更準確地測出一個人老化、衰弱的程度,科學家們開發了一些方法,例如測肌肉力量或步態,比較染色體的端粒長度,等等。研究衰老的科學家們希望,最終能構建出一套衡量“老”的全面指標,不僅可以預測出一個人還能健康活多久,同時有助於闡明哪些因素導致了老化相關的疾病,哪些方法可以延長壽命。

  哈佛大學的David Sinclair教授是抗衰老領域的知名科學家,最近他領銜的研究團隊朝着這個目標前進了一步。他們利用人工智能,開發出兩款“生命時鐘”,可以在小鼠身上衡量其生理年齡,並預測出衰老的小鼠還能活多久。

研究結果發表在《自然》旗下的學術期刊Nature Communications上研究結果發表在《自然》旗下的學術期刊Nature Communications

  在這項工作中,研究團隊對60只小鼠進行了一年多的健康跟蹤,從它們21個月起,直到自然死亡。研究人員表示,這是首次有研究追蹤小鼠一生的衰弱變化。

  每6周,研究人員就給小鼠做一次“體檢”,測試項目包括行走能力、駝背程度、聽力和視力等。採用的這些指標也是在測量人類衰老程度時常用的。

從毛髮、步態、骨骼形態等多方面可以看出左邊的年老小鼠更衰弱(參考資料[2];Credit:Alice Kane)

  然後,研究人員利用人工智能,訓練了兩種計算機模型學習小鼠的體檢數據。一個模型叫FRIGHT,從衰弱程度推斷小鼠的生理年齡有多老。另一個模型叫AFRAID,更像是生命倒計時時鐘,預測衰老小鼠的剩餘壽命。利用AFRAID,研究人員最多可以提前一年預知小鼠的預期壽命——相當於提前三分之一的“鼠生”,準確性在2個月內。

  研究人員介紹,他們給兩個模型取這樣的名字是因爲衰老和死亡通常令人恐懼。“衰老的許多方面確實令人恐懼,但我們希望找到延緩衰老、甚至返老還童的方法,讓我們的生理年齡更長久地保持年輕。”這項研究的主要作者之一Michael Schultz博士說。

圖片來源:Pixabay圖片來源:Pixabay

  科學家們指出,這類生命時鐘有助於加速找到長壽基因和延緩衰老的方法。“通常,要研究某種藥物或飲食干預方式是否能減緩衰老,就算在小鼠身上也要長達3年的時間來跟蹤。”該研究的另一位主要作者Alice E。 Kane博士說,“有了預測性生物識別技術,我們可以更快地確認干預措施是否起作用。”

  當然,小鼠與人在生理上有着很大差別,而且行爲、環境和社會因素對人類健康的影響顯然要複雜得多,因此目前這兩款“生命時鐘”還不能用於預測人類的健康、生理年齡和壽命。

  但研究人員認爲,從原理上來講,人的各項衰弱指標也可以用來開發像AFRAID這樣的“生命倒計時”時鐘,“前提是有這樣的數據集,從60歲追蹤到90歲,並有重要的死亡率隨訪數據。”Schultz博士說,“據我們所知,目前還沒有如此龐大的縱向研究數據集。”

  假如有了這樣的生命時鐘,可以準確預測人的健康狀況和預期壽命,你會怎麼做呢?也許我們有機會更早地改變不良的生活方式,或是採用藥物干預,從而獲得更長的健康壽命。

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