破译人体衰老的蛋白密码

中国科学院动物研究所研究员刘光慧、曲静联合国家生物信息中心研究员张维绮、四川大学华西医院教授杨家印，首次从蛋白质时空维度，系统解析了人体器官衰老的显著异质性及其动态架构。近日，相关研究发表于《细胞》。

研究示意图

衰老的深层分子机制是生命科学领域悬而未决的核心命题。而蛋白质稳态的失衡是衰老进程中标志性的分子特征之一。因此，系统绘制跨越生命周期的蛋白质组动态全景图谱，解析器官及系统尺度下蛋白质网络的重编程规律，对于识别衰老的核心驱动因素并确立干预靶标具有重要意义。

基于前沿人工智能算法，研究团队构建了覆盖13种人类组织的特异性“蛋白质组衰老时钟”。深度分析揭示：30岁左右为衰老轨迹的初始分水岭,肾上腺组织率先呈现衰老特征，同期主动脉亦出现稳态偏移。45-55岁为衰老进程的里程碑式转折点，绝大多数器官蛋白质组在此阶段经历“分子级联风暴”，差异表达蛋白呈爆发性激增。值得注意的是，主动脉蛋白质组在此过程中的重塑最为剧烈，其分泌组与循环血浆蛋白质组动态谱呈现强共演变特征，提示衰老相关分泌因子可能是介导衰老信号系统性传播的枢纽机制。

团队锁定关键分泌因子展开功能解析。代表性范例GAS6在衰老主动脉组织及循环系统中呈现跨尺度显著富集；体外功能研究证实，GAS6可直接驱动人类血管内皮细胞与平滑肌细胞衰老表型。类似地，GPNMB、COMP、HTRA1、IGFBP7等衰老相关分泌因子亦被证实可直接诱导血管细胞衰老。这些结果确证了“衰老扩散”理论的核心原则——即局部衰老组织通过特异性分泌因子驱动远端器官衰老级联，从而将衰老研究的范式从聚焦传统的“细胞内分子机制”拓展至“器官间通讯网络”的系统维度。