全球老年人口数量正在以前所未有的速度增长。预计到2050年,65岁以上的人口将达到16亿。衰老是多种慢性疾病发生和发展的重大风险因素,老年慢病发病率的增加给全球社会经济带来了巨大的负担与挑战。为了应对这些挑战,我们需要实现对机体生理病理状态转变的科学监测,而这依赖于对衰老生物标志物更为全面的了解。这也是我们回答如下增龄相关基本科学问题的关键所在,包括:如何衡量人类的生物学年龄,如何发现加速衰老及相关疾病的驱动因素,如何制定有效的衰老干预策略。为了应对上述需求,我们成立了中国衰老标志物研究联合体(ABC)。
图一:中国衰老标志物研究联合体(ABC)的研究路线图
“衰老生物标志物”是指衰老过程中可被科学测量的生理参数,这些参数在细胞、器官和机体层面表现出与增龄相关的变化,因此可用于评估和预测机体向衰老乃至病理状态的转变。生物标志物主要分为六类:生理特征、影像特征、组织学特征、细胞水平变化、分子水平改变和分泌因子。这六类生物标志物为界定组织、器官和个体衰老提供了模式化的研究框架,并为深入揭示衰老的细胞和分子调控机理提供了关键基础。其中,部分衰老生物标志物也具有'衰老驱动力'的属性,可作为干预衰老的潜在靶标。
为了实现对人群生物学年龄的科学测量,ABC提出了衰老生物标志物的三个基本特征:特异性(能反映衰老程度和速度)、系统性(可反映特定组织系统或整个机体的变化)和实用性(可应用于临床实践)。ABC进一步明确了衰老标志物应主要来源于行为、影像和体液数据,因为这些维度的标志物可通过无创或微创的方式在人群中测量且能够被量化。
通过成员之间的合作,ABC将构建衰老生物标志物系统的知识库并制定其测量标准,以期为衰老研究和临床转化做出贡献。ABC旨在解决老龄化研究中的以下关键问题:如何在基于人群的研究中构建可靠且有效的衰老标志物系统,如何利用衰老生物标志物阐释衰老的基本原理,如何基于衰老标志物构建机体衰老的风险预警模型,如何利用衰老生物标志物评估衰老干预的临床效果,以及如何利用衰老生物标志物评估社会经济因素对个体衰老的影响并避免潜在的伦理问题。
值得注意的是,目前临床上广泛应用的“体检指标参考值”是没有考虑增龄因素的“泛化”标准,因此无法精确反映不同年龄阶段个体的健康状况。衰老是身体机能下降的主要风险因素,故需要探索能够反映衰老因素的标志物来评估个体的生物学年龄。为了解决该问题,ABC正在整合多组学数据,包括(单细胞)转录组、蛋白质组、表观遗传学、代谢组、微生物组以及表型组的数据资源,并借助人工智能(Artificial Intelligence)手段构建机体衰老指数(Aging Index)(即AI2)。ABC将在自然衰老人群、百岁老人以及加速衰老人群中全面分析和筛选衰老生物标志物并建立相应的衰老时钟。结合前沿交叉技术,ABC期待构建能更好捕获并反映机体生理状态的衰老生物标志物集合。通过长期共同努力,ABC致力于建立人类生物学年龄精准评估的中国方案,并为日后与全球其他衰老标志物研究联合体(例如美国国家衰老研究院以及欧洲MARK-AGE组织)之间的合作奠定基础。
在成员的共同努力下,ABC已经开展了为实现以上愿景和使命的实际行动。例如,围绕脑衰老,ABC组织联合体组织专家研讨并发布了脑衰老评估的专家共识和初步标准。其推荐的脑衰老生物标志物主要包括:行为与功能标志物、影像标志物和体液标志物,为建立人群队列、开展脑衰老评估和科学度量提供了重要依据。同时,ABC正在制定一系列其他器官(如心脏、血管、肝脏和骨骼等)的衰老生物标志物共识。在这些共识的基础上,ABC还将聚焦特定组织器官的衰老及系统衰老,推动相应的人群队列研究,以期更好地衡量和理解人类衰老并为衰老相关疾病制定有效的诊治方案。
随着衰老研究领域的发展,医学、哲学、伦理以及社会经济等方面的担忧也随之而来,涉及动物福利、个人隐私和临床志愿者的权益保护等。ABC将以负责任的态度搭建平衡、包容、适合应对衰老研究挑战的管理流程,搭建衰老研究和转化的伦理框架。遵循这一框架将有助于促进衰老研究群体负责任的创新和自律,在推动衰老研究的同时,确保参与者的权利和利益得到保护。
世界各国的研究人员已经在应对气候变化和传染病方面达成了多项合作,现在我们需要联起手来,共同应对全球人口老龄化。怀揣我国古代哲学家孟子所阐述的“老吾老以及人之老”(We must honor all of our elderly with the same care that we give to our own parents)的价值观和愿景,ABC由联合体成员自愿发起建立,其定位是一个非营利性的科学研究合作联盟。ABC将推动来自学术、临床和产业界的衰老和老年病研究的专业人士开展跨学科合作,并真诚邀请具有先进技术和其他资源的实体开展合作。ABC将携手打造一个全面开放、立足国内同时放眼全球的平台,促进衰老研究领域内共识、共享和共行。
图二:Nature Medicine杂志通过“汉英结合”点亮“老吾老以及人之老”的ABC价值观
通过广泛的国内外交流合作,ABC期待在未来衰老的基础研究和临床转化中发挥重要的支撑作用,如制定衰老生物标志物研究的指南和标准、举办多边衰老研究会议、推动规划国际衰老研究重大科学计划等。ABC希望建立健康合作、互联互通、绿色发展、开放多元、包容共享的伙伴关系,促进人类衰老生物学和医学的发展,延长人类健康寿命,助力构建人类健康命运共同体。
附作者列表:
刘光慧(中国科学院动物研究所),裴钢(同济大学),邹卫国(中国科学院上海生物化学与细胞生物研究所),朱大海(广州国家实验室),周中军(香港大学),赵玉政(华东理工大学),赵同标(中国科学院动物研究所),张灼华(中南大学湘雅医院),张云武(厦门大学医学院),张勇(广州国家实验室),张新超(北/国家卫健委北京老年医学研究所),张亮(中国科学院上海营养与健康研究所),张宏波(中山大学),张存泰(华中科技大学同济医学院附属同济医院),岳锐(同济大学),余巍(复旦大学),叶静(上海交通大学瑞金医院),杨泽(北/国家卫健委北京老年医学研究所),许代超(中国科学院上海有机化学研究所),熊伟(中国科学技术大学),谢正伟(北京大学),肖智雄(四川大学),肖意传(中国科学院上海营养与健康研究所),项鹏(中山大学),黄超兰(中国医学科学院),王韫芳(清华大学长庚医院),王延江(第三军医大学大坪医院),王小宁(中国人民解放军总医院),王霞(清华大学),王文恭(北京大学),王思(首都医科大学宣武医院),王树森(南开大学),王建伟(清华大学),田烨(中国科学院遗传与发育生物学研究所),田小利(南昌大学),田梅(复旦大学),孙宇(中国科学院上海营养与健康研究所),孙毅(同济大学),孙亮(北/国家卫健委北京老年医学研究所),松阳洲(中山大学),宋伟宏(温州医科大学),任瑞宝(上海交通大学瑞金医院),曲静(中国科学院动物研究所),彭耀进(中国科学院动物研究所),聂静(南方医科大学南方医院),毛志勇(同济大学),马欣然(华东师范大学),马帅(中国科学院动物研究所),罗湘杭(中南大学湘雅医院),刘勇(武汉大学),刘兴国(中国科学院广州生物医药与健康研究院),刘强(天津医科大学),刘强(中国科学技术大学),刘林(南开大学),刘俊平(杭州师范大学),刘峰(中南大学),刘宝华(深圳大学),李鑫(中国科学院动物研究所),李静宜(北京干细胞与再生医学研究院),黎健(北/国家卫健委北京老年医学研究所),李吉(中南大学湘雅医院),孔庆鹏(中国科学院昆明动物研究所),鞠振宇(暨南大学),黄恺(华中科技大学同济医学院附属协和医院),何琪杨(中国医学科学院),韩敬东(北京大学),高绍荣(同济大学),高峰(),丁秋蓉(中国科学院上海营养与健康研究所),丁楅森(四川大学),慈维敏(中国科学院北京基因组研究所),陈晓春(福建医科大学),陈军(北京大学),陈厚早(中国医学科学院基础医学研究所),陈国兵(暨南大学),陈畅(中国科学院生物物理研究所),陈彪(首都医科大学宣武医院),曹中炜(四川大学),曹丰(中国人民解放军总医院),蔡剑平(北/国家卫健委北京老年医学研究所),张维绮(中国科学院北京基因组研究所),宋默识(中国科学院动物研究所),任捷(中国科学院北京基因组研究所)。
参考文献:https://www.nature.com/articles/s41591-023-02444-y
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