普通脑部扫描揭示衰老速度

一项基于超过5万份脑部扫描的研究表明，标准脑部图像中的特征性变化可以揭示一个人的衰老速度。相关研究结果7月1日发表于《自然-衰老》。

一张磁共振成像扫描图可以详细揭示记忆丧失和其他认知困难的风险。图片来源：Zephyr/Science Photo Library

大脑皮层（控制语言和思维的脑区）的厚度及其包含的灰质体积的关键特征，可以预测一个人的思维和记忆能力随着年龄增长而衰退的速度，以及他们患病和死亡的风险。

研究衰老的计算生物学家、美国哈佛医学院的Mahdi Moqri表示，虽然现在将这些新结果应用于临床还为时过早，但该测试相较于之前报道的、通常基于血液检测、声称可测量衰老速度的“时钟”具有优势。

“成像技术提供了对大脑结构衰老独特而直接的洞察，这是基于血液或分子生物标志物单独无法捕获的信息。”Moqri 说。

遗传、环境和疾病都会影响生物衰老的速度。因此，实际年龄并不总能反映时间对身体造成损害的速度。研究人员一直在竞相开发相关测量方法来填补这一空白。

衰老时钟可以在生命早期用于评估个体患年龄相关疾病的风险，此时可能仍有干预的可能。它们还可以通过提供一个标记物来实时跟踪干预效果，从而帮助测试旨在减缓衰老的治疗方法。

过去10年间，科学文献以及直接面向消费者的广告中涌现了大量候选时钟。其中许多是通过将血液中发现的分子水平的测量结果等大量数据（例如）输入计算机算法而开发的，该算法确定哪些参数与衰老相关。通常，这些相关性背后的原因尚不清楚。

为了开发一个改进的时钟，美国杜克大学研究大脑衰老的Ethan Whitman和同事追踪了超过1000名1972年4月至1973年3月期间出生于新西兰达尼丁的人，并从他们出生起就定期进行评估。在最近的一次评估中，参与者接受了磁共振成像（MRI）脑部扫描。

Whitman团队将其中860份脑部图像的测量数据输入他们的算法，并让算法寻找脑部扫描数据与团队定义的“衰老速度”之间的关联。该“衰老速度”指标整合了所有达尼丁参与者在心血管、代谢和免疫功能以及其他生理指标方面随年龄增长而出现的衰退数据。

结果是一个新的衰老时钟——该测量值得分较高与未来患慢性病和死亡的风险较高相关。这不仅在达尼丁参与者中得到验证，当研究人员使用来自英国生物样本库的42583名参与者以及阿尔茨海默病神经影像学倡议的1737份脑部扫描图像进行测试时，也得到了验证。

在阿尔茨海默病神经影像学倡议的这组中，首次扫描时被诊断为轻度认知障碍的参与者平均年龄约为72岁。其中，根据影像学测试显示衰老速度较快的参与者，在扫描后16年内被诊断为痴呆症的可能性更大。

Whitman表示，尽管数据点数量庞大，这个新的达尼丁时钟仍然是一个研究工具。“在它真正进入临床环境之前，还有很多工作要做。”待办事项清单包括在更多人群和不同年龄段的人群中测试该算法，以及学习如何协调来自不同类型扫描仪的数据。目前，该团队正在新的环境中测试其时钟，旨在研究精神分裂症或睡眠障碍等疾病是否与加速衰老相关。