科学家们在一项新研究中声称，仅通过一次脑部扫描，可以判断一个人的全身老化速度。
该研究团队于7月1日在《自然老化》期刊上发表了他们的研究成果，开发了一种基于脑部MRI的生物老化基准工具。
他们表示，这一工具可以预测个体未来认知障碍和痴呆的风险，以及心脏病、身体虚弱和早逝等慢性病的发生风险。
“我们的论文提出了一种新的方法，可以利用单次脑部MRI中可用的信息来测量一个人在任何给定时刻的老化速度，”第一作者、杜克大学心理与神经科学教授阿哈迈德·哈里里在电子邮件中告诉《生活科学》。
“老化加速增加了我们罹患多种疾病的风险，包括糖尿病、心脏病、中风和痴呆症。”
哈里里和同事们使用了来自新西兰达尼丁研究的数据，该研究对1,037名参与者进行了跟踪，观察他们从出生到中年期间的健康状况。
这些参与者于1972年和1973年出生，定期接受19次评估，以检查他们的心脏、大脑、肝脏、肾脏等功能。
为了开发他们的工具，研究团队分析了这些受试者在45岁时的脑部MRI数据，并通过机器学习算法处理了脑部结构的信息，包括各种脑部区域的体积和厚度，以及白质与灰质的比例。
他们将处理后的脑部数据与在同一时间从参与者那里收集的其他数据进行了比较，包括身体和认知衰退的测试、主观健康状态以及面部老化的迹象（如皱纹）。
他们声称，身体和认知方面的更大衰退与整体老化速度的加快相关联，并将脑部数据的特征与这些指标进行了相关分析。最终得出的模型被称为“基于神经影像的达尼丁老化速度计算”（DunedinPACNI）。
此前，研究团队还创建了一个类似的工具，称为“基于基因组的达尼丁老化速度计算”（DunedinPACE），该指标通过血液样本中的甲基化，即附加在DNA分子上的化学标签，来估计人们的老化速度。
甲基化是一种“表观遗传变化”，它在不改变DNA基本编码的情况下改变基因的活性。
“[DunedinPACE]已经被广泛应用于可获取表观遗传数据的研究，”哈里里表示。”而DunedinPACNI则允许没有表观遗传数据但有脑部MRI的研究测量加速老化。”
研究人员直接将DunedinPACNI与DunedinPACE进行了比较，发现它们产生了相似的结果。
为了验证这一新工具在达尼丁以外的应用，研究团队还利用其他数据集中的MRI来估算老化速度，包括来自U.K. Biobank的42,000个MRI，阿尔茨海默病神经影像学倡议（ADNI）中的1700多个MRI，以及包括五个南美国家数据的BrainLat数据库中的369个MRI。
“确保我们的发现能够在不同数据集和人口群体中推广是脑成像研究的一个重要优先事项，”杜克大学的博士生、该研究的共同作者伊桑·惠特曼在电子邮件中告诉《生活科学》。
他们发现DunedinPACNI同样能够在这些其他队列中估算老化速度，并且其准确性与过去使用的其他测量方法相当。
U.K. Biobank和ADNI还包含了关于老化特定健康影响的测量，包括身体虚弱的测试（如握力和步行速度），以及心脏病发作、中风、慢性阻塞性肺病（COPD）和全因死亡率。在利用这些额外的测量后，研究团队能够将通过DunedinPACNI确定的更快的老化速率与心脏病发作、中风、COPD和死亡风险的增加联系起来。
哈里里相信DunedinPACNI具有广泛应用的潜力，因为它使用的MRI类型是常规收集的。
现在的关键在于对数据进行处理，并确定什么反映“健康”和“不良”老化的标准，他表示。
“DunedinPACNI与BrainLat数据的良好匹配对研究人员来说是一个重大胜利，因为这支持了模型的普遍性，”没有参与研究的布莱根妇女医院的初级保健医生、哈佛医学院讲师丹·亨德森博士说。他补充道：“仍然值得关注其他数据集，尤其是那些可能因为遗传和其他因素在重要方面有所不同的数据集。”
亨德森表示，他可以设想DunedinPACNI最终取代传统健康测量方法，为个别患者的医疗干预提供更精细的调控。
惠特曼也认为这一研究有广泛的影响。如果经过验证，DunedinPACNI可以帮助患者在与年龄相关的健康问题在表现之前做好准备。
“我们真的很惊讶我们的工具能够在症状出现之前预测疾病风险，”惠特曼在电子邮件中告诉《生活科学》。
“我们认为这是研究老化的重要性，尤其是在年轻健康人群中的一个很好的例子。如果你只研究那些已经生病的人，你就会错过许多重要的事情。”
图片源于：livescience
