《自然·衰老》：全面预测衰老！5万余张“脑片”分析发现，大脑成像数据可预测认知障碍、脑萎缩、老年人身体虚弱、慢性病等等结局

衰老不只是时间流逝的结果，更是一个涉及多个器官系统长期逐步退化的复杂生物过程。近年来，研究者发现，同龄人之间的衰老速度存在显著差异，这种个体差异不仅影响健康寿命，也为干预衰老提供了新的切入点。为了衡量这种差异，科学家想了很多办法，诸如表观遗传时钟等生物标志物，就是一种客观衡量衰老、预测衰老相关生物过程改变的工具。

近期，杜克大学科研团队在《自然·衰老》杂志发文，研究者们利用知名纵向人类发展研究达尼丁研究（Dunedin Study）的数据，开发了一种全新的神经影像学指标，DunedinPACNI，基于个体45岁时的大脑MRI数据，该指标能有效反映多个非脑系统的衰老轨迹，包括认知能力、生活能力、多种慢性病和死亡的风险。

也就是说，一张脑片，我们就能看透全身的老化进程了，属实是非常神奇。

本次研究参考的达尼丁研究队列，是世界上最著名、最深入的纵向人类发展研究之一。它全名为达尼丁多学科健康与发展研究，始于1972-1973年，由新西兰奥塔哥大学（University of Otago）主导。该研究长期追踪达尼丁当地1037名于1972-1973年出生的婴儿，每隔几年就会对参与者进行系统性体检、访谈、心理评估等等，因此产生了很多有价值的研究数据。

在诸多研究项目中，研究者们尝试追踪心血管、代谢、肾、免疫、牙齿、肺等19种生物标志物与衰老之间的关系，其结果也包括表观遗传时钟DunedinPACE的出现。

本次研究使用的则是达尼丁研究中，860名参与者45岁时收集的单次T1加权MRI扫描数据，通过包含315个脑结构特征的弹性网回归模型建立了DunedinPACNI。

分析结果显示，该指标在样本内与实际生物衰老速度的相关性r=0.60，在100次交叉验证中平均相关性r=0.42，预测能力与主流表观遗传衰老指标相当。得分较高者表现出较差的身体机能、认知能力下降、主观健康状况较差及外貌更显老态，反映出该指标能有效捕捉个体的衰老差异。

研究者在英国生物库（UK biobank）和阿尔茨海默病神经影像倡议（ADNI）两个独立数据集中测试了DunedinPACNI的能力，得分较高者普遍表现出了较差的认知能力，且不受APOE基因型影响。

令人兴奋的是，DunedinPACNI还能够预测未来认知能力下降和痴呆的发展。分析结果表明，基线得分较高的认知正常者，在未来16年中更有可能发展为轻度认知障碍（MCI）或痴呆，风险比1.49；基线诊断MCI者，也更容易进展为痴呆，风险比1.44。

DunedinPACNI的厉害之处在于，它的预测能力不仅限于大脑，还能反映全身的衰老相关风险。测试集中，分数较高的个体表现出了更高的虚弱程度、更差的自评健康、更高的慢性病患病率，并能显著预测未来罹患心肌梗塞、COPD、痴呆或中风的风险（HR=1.14）。

该指标还能预测全因死亡率，相较评分中位数者，DunedinPACNI评分排名前10%的人死亡风险至少增加41%。

可能会有人担心，DunedinPACNI基于达尼丁当地人建立，在其他地区和种族的人中还依旧成立吗？针对这一点，研究者另外建立了由369名拉丁美洲成年人组成的数据集进行了验证，发现依旧能够完成相应的预测任务，且效应大小与其他测试数据集相当。

最后，研究者对比了DunedinPACNI与其他现有大脑MRI衰老指标，发现DunedinPACNI展现出了更强的预测能力，并能对更多健康结局给出解释，证明了相当高的实用价值。

不过，研究者表示，DunedinPACNI目前还只是一个研究工具，要让它能够真正应用于临床环境，还有很多工作要做。