衰老是一種緩慢而持續(xù)的過程，它會在幾十年間里，影響著我們身體的多個(gè)器官系統(tǒng)，并且這些影響常常是相互關(guān)聯(lián)的。長期跟蹤研究發(fā)現(xiàn)，一個(gè)人的衰老速度會受到遺傳、生活環(huán)境和疾病等多種因素的影響，因此衰老速度因人而異，單純用年齡來判斷一個(gè)人“老得有多快”并不準(zhǔn)確——哪怕是同一年出生的人，也可能有的人衰老得更快，有的人則更顯年輕。因此，科學(xué)家亟需一種方法，能準(zhǔn)確測出一個(gè)人的衰老速率，進(jìn)而對疾病提早干預(yù)、延緩?fù)嘶?/p>

在一項(xiàng)最新發(fā)表于《自然·衰老》的研究中，杜克大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了一種新的工具——通過一次腦部掃描，就能判斷一個(gè)正處于健康狀態(tài)時(shí)人，正在以多快的速度衰老。

新工具能利用一次腦部掃描，揭示在仍處于相對健康狀態(tài)時(shí)的人的衰老速度，并預(yù)測未來罹患癡呆或失能的風(fēng)險(xiǎn)，為及時(shí)干預(yù)、改善健康提供機(jī)會。（圖/Ethan Whitman）

更精準(zhǔn)的“衰老時(shí)鐘”

越來越多研究發(fā)現(xiàn)，衰老本身可能是許多慢性病的“幕后推手”——而且是可以干預(yù)的。近年來，為了更真實(shí)地反映身體的衰老狀態(tài)，科學(xué)家正在積極開發(fā)新的算法來衡量一個(gè)人的衰老程度。一旦擁有了準(zhǔn)確的“衰老時(shí)鐘”，科學(xué)家就可以在一個(gè)人還年輕、身體尚未出現(xiàn)明顯退化時(shí)，評估其未來患上與年齡相關(guān)疾病的風(fēng)險(xiǎn)，從而為提前干預(yù)爭取時(shí)間。

然而，大多數(shù)已有的“衰老時(shí)鐘”模型，并不是追蹤同一個(gè)人在不同年齡階段的變化，而是在同一個(gè)時(shí)間點(diǎn)從不同年齡的人那里收集數(shù)據(jù)來推算衰老過程。有時(shí)，乍看之下的衰老加速，其實(shí)可能只是因?yàn)椴煌甏娜巳罕┞对诓煌沫h(huán)境因素下，例如含鉛汽油或煙草煙霧就可能是某一代人特有的經(jīng)歷。

因此，研究”衰老時(shí)鐘“的真正挑戰(zhàn)在于，要如何設(shè)計(jì)出一個(gè)不會被這些環(huán)境或歷史因素所干擾，能夠純粹衡量衰老進(jìn)程的快慢的指標(biāo)。

為此，研究團(tuán)隊(duì)借助了一項(xiàng)持續(xù)時(shí)間超過40年的長期研究，即”達(dá)尼丁研究“。在這項(xiàng)研究中，1037位從1972–1973年間出生于新西蘭達(dá)尼丁的人，從出生起便被定期測量包括血壓、BMI、血糖和膽固醇水平、肺功能、腎功能，免疫指標(biāo)以及牙齒健康等19項(xiàng)生理指標(biāo)。在最近一次記錄中，他們還進(jìn)行了腦部的磁共振成像（MRI）掃描。

在2021年發(fā)表的一項(xiàng)研究中，研究人員已經(jīng)通過追蹤這些指標(biāo)在參與者26歲、32歲、38歲和45歲時(shí)的變化軌跡，為每位參與者計(jì)算出了一個(gè)能代表其整體衰老速度的數(shù)值，即“生物衰老速率”。

緊接著，在2022年初，研究人員發(fā)表了他們開發(fā)的一種表觀遺傳時(shí)鐘——“達(dá)尼丁表觀遺傳衰老速率”（DunedinPACE），能夠準(zhǔn)確且可靠地估算個(gè)體的衰老速度。

在最新的研究中，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步利用達(dá)尼丁研究中，860名參與者在45歲時(shí)拍攝的腦部MRI圖像，訓(xùn)練出了一個(gè)基于腦部圖像的衰老預(yù)測工具，即 “達(dá)尼丁神經(jīng)影像衰老速率”（DunedinPACNI）。他們的目標(biāo)是，DunedinPACNI能夠僅依據(jù)一次腦部掃描數(shù)據(jù)，就估算出個(gè)體的衰老速度。

隨后，他們將這一工具用于分析來自英國、美國、加拿大和拉丁美洲多個(gè)數(shù)據(jù)集中的腦部掃描。

觸目驚心的結(jié)果

最終，研究人員開發(fā)出了一種新的“衰老時(shí)鐘”。結(jié)果表明：一個(gè)人的DunedinPACNI評分越高，衰老速度越快，在認(rèn)知測試中的表現(xiàn)更差，且其負(fù)責(zé)記憶的關(guān)鍵腦區(qū)——海馬，萎縮速度也更快。更令人警醒的是，這些人在未來發(fā)生認(rèn)知能力下降的概率也更高。

在一項(xiàng)具體的分析測試中，研究人員檢查了624名年齡在52至89歲之間、參與了阿爾茨海默病風(fēng)險(xiǎn)研究的北美人群的腦部掃描。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，那些在加入研究時(shí)就獲得最高DunedinPACNI評分的人，在后續(xù)幾年內(nèi)患癡呆癥的風(fēng)險(xiǎn)高出60%，且更早出現(xiàn)記憶和思維障礙。

研究還發(fā)現(xiàn)，DunedinPACNI評分更高的人，不僅腦功能衰退得更快，整體健康狀況也更容易下降，在未來患慢性疾病或死亡的風(fēng)險(xiǎn)越大：他們更容易出現(xiàn)體弱、心臟病、肺病、中風(fēng)等與年齡相關(guān)的問題。與平均衰老水平相比，衰老最快的人在未來幾年內(nèi)就被診斷出患慢性病的可能性高出18%。而且更觸目驚心的是，與衰老較慢的人相比，衰老最快的人在未來幾年內(nèi)就死亡的風(fēng)險(xiǎn)則要高出40%。

這表明，腦和身體衰老之間存在非常明確的聯(lián)系。更重要的是，這些結(jié)果表明，DunedinPACNI在不同人群中表現(xiàn)出了同樣的效應(yīng)。這說明DunedinPACNI確實(shí)捕捉到了每一個(gè)個(gè)體腦中都存在的共性。

光明的前景

在全球范圍內(nèi)，人口老齡化正在加劇。預(yù)計(jì)到2050年，全球65歲以上人口將翻倍，接近總?cè)丝诘乃姆种弧５S著人類壽命的延長，會有更多人面臨與衰老相關(guān)的慢性病，包括癡呆。

癡呆癥已帶來巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。例如，研究估計(jì)，全球阿爾茨海默病護(hù)理成本將從2020年的1.33萬億美元增長至2050年的9.12萬億美元——甚至超過了肺病或糖尿病的總成本。目前獲批的多數(shù)阿爾茨海默病藥物只能緩解癥狀，并不能阻止或逆轉(zhuǎn)疾病。一種解釋是：干預(yù)時(shí)機(jī)太晚了，腦內(nèi)的有害蛋白質(zhì)已經(jīng)造成嚴(yán)重?fù)p害，藥物也無法挽救。

但有了DunedinPACNI，未來我們或許能在腦尚未嚴(yán)重受損前，提前識別出高風(fēng)險(xiǎn)人群，并評估干預(yù)效果，無需等待幾十年。

此外，DunedinPACNI不僅能預(yù)測癡呆風(fēng)險(xiǎn)，還能幫助研究人員理解，為什么一些有風(fēng)險(xiǎn)因素的人群（如睡眠不佳或精神健康狀況差）衰老速度不同。

不過，要將DunedinPACNI從科研工具轉(zhuǎn)化為醫(yī)療實(shí)踐中的廣泛應(yīng)用，還需進(jìn)一步研究。但在此之前，研究團(tuán)隊(duì)希望它能幫助科學(xué)家們利用MRI數(shù)據(jù)測量衰老速度——這是血液生物標(biāo)志物等傳統(tǒng)手段難以勝任的。

#參考來源：

https://today.duke.edu/2025/07/scientists-can-tell-how-fast-youre-aging-single-brain-scan

https://www.nature.com/articles/d41586-025-02086-9

https://www.nature.com/articles/s43587-025-00897-z

#圖片來源：

封面圖&首圖：Ethan Whitman