衰老，作為一項涉及多器官、跨越多重生物學(xué)層級的機體系統(tǒng)性退行性演變，其深層的分子機制至今仍是生命科學(xué)領(lǐng)域懸而未決的核心命題。各器官系統(tǒng)是否遵循統(tǒng)一的衰老節(jié)律？是否存在調(diào)控系統(tǒng)衰老的分子時空樞紐？中國科學(xué)家就給出了相關(guān)答案。

北京時間7月25日，中國科學(xué)院動物研究所劉光慧研究員、國家生物信息中心張維綺研究員、中國科學(xué)院動物研究所曲靜研究員與四川大學(xué)華西醫(yī)院楊家印教授合作團隊在國際學(xué)術(shù)期刊《細胞》（Cell）發(fā)表了相關(guān)研究成果。

該研究首次融合超高靈敏度質(zhì)譜技術(shù)與機器學(xué)習(xí)算法，系統(tǒng)構(gòu)建了橫跨人類50年生命周期的蛋白質(zhì)組衰老圖譜，涵蓋七大生理系統(tǒng)、13種關(guān)鍵組織，從蛋白視角呈現(xiàn)了機體增齡性演變的全景式動態(tài)景觀，并揭示出蛋白質(zhì)信息流紊亂是器官衰老的核心特征之一等內(nèi)容。

此外，研究還首次確立血管系統(tǒng)為衰老進程的“先鋒組織”。衰老的血管系統(tǒng)發(fā)揮“衰老樞紐”的核心調(diào)控功能，驅(qū)動并放大全身多器官的系統(tǒng)性衰老進程。

基于前沿人工智能算法，研究團隊成功構(gòu)建了覆蓋13種人類組織的特異性“蛋白質(zhì)組衰老時鐘”。研究顯示，30歲左右為衰老軌跡的初始分水嶺——腎上腺組織率先呈現(xiàn)衰老特征，提示內(nèi)分泌穩(wěn)態(tài)失衡或為早期驅(qū)動力；同期主動脈亦出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)偏移，進一步印證了它作為“衰老哨兵”的先鋒定位。

45歲~55歲被確認為衰老進程的里程碑式轉(zhuǎn)折點，絕大多數(shù)器官蛋白質(zhì)組在此階段經(jīng)歷“分子級聯(lián)風暴”，差異表達蛋白呈爆發(fā)性激增，標志其成為多器官系統(tǒng)性衰老的關(guān)鍵生物學(xué)轉(zhuǎn)變窗口。

綜上所述，該研究整合了蛋白質(zhì)組大數(shù)據(jù)、人工智能建模與多維度功能驗證，首次提出了蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)失衡-血管衰老樞紐模型，為系統(tǒng)性衰老機制提供了新范式。

下一步，研究團隊將依托生命周期蛋白衰老圖譜，深挖關(guān)鍵驅(qū)動因子，推進無創(chuàng)衰老標志物檢測與器官時鐘臨床應(yīng)用，以精準重塑蛋白穩(wěn)態(tài)網(wǎng)絡(luò)，延長健康壽命，構(gòu)建下一代衰老干預(yù)的理論基礎(chǔ)。