上海
题图 | Pixabay
撰文 | 宋文法
衰老，是一个复杂、多阶段、渐进的过程，发生在生命的整个过程。随着时间的流逝，人体的器官、肌肉会逐渐衰老，一些疾病也伴随着年龄的增长而发生，包括癌症、糖尿病、心血管疾病等。
如今，全球人口老龄化在不断上升，预计到2050年，65岁及以上人口数量将超过15亿。衰老与神经退行性疾病密切相关，神经退行性疾病的发病率随着年龄的增长而显著增加。这突出了深度了解衰老过程的必要性，尤其是与大脑相关的衰老过程。
2024年12月9日，复旦大学华山医院郁金泰、程炜，联合郑州大学第一附属医院许予明，在"Nature Aging"期刊上发表了一篇题为" Plasma proteomics identify biomarkers and undulating changes of brain aging "的研究论文。
研究显示，13种蛋白与人类大脑衰老密切相关，在大脑衰老的过程中，这些蛋白质的浓度会发生波动，在57、70和78岁时达到峰值，这可能反映了大脑衰老的“浪潮”，或可作为未来抗衰老干预的时间点。
在这项研究中，研究人员利用10949名健康成年人的多模态脑成像数据来估计大脑年龄差距（BAG），也就是大脑年龄与实际年龄的差异，是大脑衰老的潜在指标，还利用 UK Biobank 数据库分析了4696名参与者的2922种蛋白质浓度，以研究脑衰老过程中蛋白质组的变化。
通过多模态脑成像数据和血浆蛋白质组学数据，研究人员鉴定出13种与BAG显著相关的蛋白质，其中8种与BAG正相关（GDF15、FGF21、TIMP4、PLA2G15、GFAP、ADGRG1、LGAL4S、CHI3L1），5种与BAG负相关（BCAN、KLK6、CEACAM16、WFIKKN1、ADAM22）。
接下来，研究人员分析了这些蛋白质的生物学功能，结果发现，与BAG正相关的蛋白质，在大脑衰老过程中与年龄相关的退化和应激状态增加有关；与BAG负相关的蛋白质，主要与细胞间粘附和神经元投射再生有关，表明神经元功能障碍是大脑衰老的主要组成部分。
此外，研究人员还分析了这些蛋白质与大脑结构、脑部疾病、大脑功能、大脑健康之间的关系，发现这些蛋白质对大脑健康具有临床意义。
最后，研究人员分析了大脑衰老过程中蛋白质组的变化，结果发现，在大脑衰老过程中，大多数蛋白质组的变化是线性的，但约三分之一的蛋白质组的变化是非线性的。
进一步分析发现，这些蛋白质浓度在57、70和78岁时达到峰值。在57岁时蛋白质主要与心理健康、帕金森、适应性免疫相关，在70岁时与认知、运动和大脑结构、ACD、中风相关，在78岁时与大脑健康特征之间的关联较少。
这些发现表明，大脑年龄是一个波动的过程，其特征是血浆蛋白质组的变化，反映了生物过程的复杂变化。
研究人员指出，研究中的参与者主要来自欧洲血统，还需要进行更多研究来了解这些蛋白质在不同种族个体中是否以相同的方式波动，以及它们在整个人类生命周期中如何变化。
综上，这项研究表明，大脑衰老过程中蛋白质组学变化是波动的，在57、70和78岁时达到峰值，这些发现有助于阐明大脑衰老的分子机制，对未来开发年龄相关的大脑疾病治疗具有重要意义。
参考文献：
https://doi.org/10.1038/s43587-024-00753-6
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