Nat Chem Biol:拨开“老化时钟”的黑箱!五把尺子,量出了五种老法
来源:生物谷原创 2026-08-28 14:17
研究者利用“健康与退休研究”项目中超过3200名参与者的血液样本,将DNA甲基化模式与转录组数据进行关联比对,重点考察了目前应用最广泛的五种表观遗传时钟。
日历上的年龄每分每秒均匀向前,但身体的衰老却并非同步调进行,有的人年过七旬依然健步如飞,有的人刚到花甲却已多病缠身,这种个体间的显著差异,促使科学家将目光投向“生物学年龄”这一概念,试图超越出生证明上的数字,找到衡量身体真实损耗程度的标尺。近年来,表观遗传时钟的兴起让这一愿景部分成为现实。这些通过检测DNA甲基化修饰来推算生物学年龄的工具,已被证实能比实际年龄更准确地预测多种衰老相关疾病乃至死亡风险。
在全球范围内,心血管疾病、糖尿病和神经退行性疾病等年龄相关疾病每年导致数千万人死亡,且发病率随人口老龄化持续攀升。然而,一个尴尬的现实长期困扰着该领域:这些时钟虽然预测效能惊人,其内部运作的生物学机制却宛如一个“黑箱”,人们知道它走得准,却不清楚它究竟在测量什么。
近日,一篇发表在国际杂志Nature Chemical Biology上题为“Photoproximity labeling of c-Myc reveals SLK as a cancer-specific co-regulator”的研究报告中,来自美国南加州大学等机构的科学家们通过研究首次系统性地揭开了这个黑箱的一角。研究人员并不满足于仅仅观测DNA甲基化的表面变化,而是决定将视角下沉,同步分析基因表达层面的活跃状况。他们利用“健康与退休研究”项目中超过3200名参与者的血液样本,将DNA甲基化模式与转录组数据(即细胞内所有被转录为RNA并指导蛋白质合成的基因活动)进行关联比对,重点考察了目前应用最广泛的五种表观遗传时钟。
比对结果颇有些出人意料,这五种看似功能相似的时钟,背后关联的生物学通路竟然大相径庭。有的时钟与能量平衡和细胞生长代谢密切挂钩,有的则更侧重于免疫细胞的激活与炎症信号的传导。尽管它们都共同指向了免疫系统改变、代谢失调和细胞通讯异常这些公认的衰老特征,但各自强调的侧重点和解读角度截然不同,这就好比五位裁判同时评判同一场体操比赛,最终给出的总分虽接近,但各自关注的扣分细节和技术要点却各有侧重。

利用 µMap 技术在 HEK293T 细胞中鉴定出已知的 c-Myc 共调控蛋白
基于这一发现,研究人员更进一步利用丰富的转录组数据开发了一套全新的测量工具,命名为转录组衰老基因评分。这套新工具并非要取代现有的表观遗传时钟,而是作为一种互补和延伸。测试结果显示,在预测身体衰弱、步行速度下降、心脏病、糖尿病、肺病乃至全因死亡风险等多个健康终点时,转录组衰老基因评分的表现甚至优于传统的表观遗传时钟,展现出更强的预警能力。
这一发现为衰老研究领域带来了双重价值,对于基础研究者而言,它首次将五种主流时钟的生物学内涵进行了清晰“解码”,解释了它们各自的强项和适用边界。例如,若一项研究旨在评估靶向免疫系统的抗衰老干预效果,研究者或许应优先选择与免疫通路关联紧密的时钟;若关注代谢功能,则另有更优选择。这种“按图索骥”的能力,大大提升了未来研究设计的精准度和效率。
对于临床应用前景而言,这项工作为表观遗传时钟从实验室走向诊室铺平了道路。当医生和科学家能够清晰解释一个检测结果背后的分子逻辑时,利用这些工具进行个体化健康管理、早期疾病预警乃至指导医疗决策才真正具备了可信赖的科学根基。
Eileen Crimmins教授指出,通过揭示这些生物标志物背后的分子程序,这项发现大大增强了它们的可解读性,有助于指导其在老年科学、流行病学和未来临床实践中的合理应用。可以说,这项研究并未试图制造一块更精确的“手表”,而是拆开了几块现有“名表”的后盖,仔细审视了其中齿轮与发条的真实运作方式,从而让使用者明白,在评估衰老这场漫长而复杂的旅程时,究竟应该根据目的地选择哪一款导航工具。(生物谷Bioon.com)
参考文献:
Milione, R.R., Tong, F., Wolfe, K.L. et al. Photoproximity labeling of c-Myc reveals SLK as a cancer-specific co-regulator. Nat Chem Biol (2026). doi:10.1038/s41589-026-02284-0
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