这三个年龄，我们的大脑老得最快？Nat Aging：我国科学家鉴定出13种与人类大脑衰老相关的蛋白

据估计，到 2050 年，全球 65 岁及以上的人口将超过 15 亿，这凸显了深入了解衰老过程（尤其是与大脑有关的衰老过程）的必要性。

蛋白质组学可确定脑衰老生物标志物的特征并识别大脑衰老过程中的变化。在一项新的研究中，来自中国复旦大学和郑州大学的研究人员确定了与人类大脑衰老有关的十三种蛋白。这些血液蛋白质浓度的变化可能在人类57岁、70岁和78岁时达到峰值，这表明这些年龄可能是潜在干预大脑衰老过程的重要时期。

相关研究结果于2024年12月9日在线发表在Nature Aging期刊上，论文标题为“Plasma proteomics identify biomarkers and undulating changes of brain aging”。论文通讯作者为复旦大学的Wei Cheng和Jin-Tai Yu以及郑州大学的Yu-Ming Xu。

众所周知，神经退行性疾病（如痴呆症）的发病率会随着年龄的增长而增加；然而，有效的治疗方法仍然有限。及早发现和干预大脑衰老可能有助于人们预防此类疾病。

人类大脑的生物年龄（biological age）可以通过基于大脑成像特征（如体积和表面积）的预测算法来估算，但也有可能通过血液中的蛋白来推断大脑的生物年龄及其健康状况。

这些作者利用来自10949名45～82岁健康成年人的多模态大脑成像数据，估算了大脑年龄差距（brain age gap, BAG），它是大脑衰老的一个指标。他们还利用英国生物库数据对4696 名参与者血浆中2922种蛋白进行全蛋白质组关联分析。他们发现了 13 种与大脑生物衰老密切相关的蛋白（这些蛋白与压力、再生和炎症有关），尤其是一种称为Brevican（BCAN）的中枢神经系统蛋白。血液中 BCAN（β= -0.838，P = 2.63×10^-10） 和 GDF15（β = 0.825，P = 3.48×10^-11） 的水平与痴呆症、中风和运动功能的关联最为显著，而且是多重关联。BCAN 失调影响多种皮层结构和皮层下结构。孟德尔随机分析支持 BCAN 与 BAG 之间的因果关系。

对PBMC scRNA-seq数据进行UMAP分析

这项新的研究发现，许多蛋白的浓度会随着大脑生物年龄的增长而发生变化，这些变化沿着不同的轨迹，在大脑年龄为 57、70 和 78 岁时形成三个与大脑年龄相关的峰值。这些作者认为，血液蛋白浓度的非线性变化可能反映了特定年龄段人类大脑健康的转变。

综上所述，这项新研究的结果揭示了大脑衰老的血浆蛋白质组图谱，并指出了大脑疾病的生物标志物。这些作者指出，他们的数据主要集中在欧洲后裔的老年人身上，未来的研究应该调查这些蛋白在不同年龄和种族中的作用。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Wei-Shi Liu et al. Plasma proteomics identify biomarkers and undulating changes of brain aging. Nature Aging, 2024, doi:10.1038/s43587-024-00753-6.