近日,哈佛医学（xué）院 Blavatnik 学院遗（yí）传学教（jiāo）授 David Sinclair 领导的研（yán）究小组使用机器学习算法开发了（le）两个时钟,即 FRIGHT 时钟和 AFRAID 时钟,成功在老年（nián）小鼠中预测其生理年龄和实际寿命。

该研（yán）究于 9 月 15 日发表在 Nature Communications《自（zì）然通讯》杂（zá）志中。

David Sinclair 表（biǎo）示,这项研（yán）究首（shǒu）次在小鼠中追踪其虚弱指数(FI),从而实（shí）现预测（cè）小（xiǎo）鼠的剩余寿命,这样就可以快速评估延长寿命的干预措（cuò）施的有效性,并期望有朝（cháo）一日能用于人类。

研（yán）究人（rén）员补充道,由于FI评（píng）分也适（shì）用于人类,因此开发一个人类预期（qī）寿（shòu）命时钟并（bìng）不难。只不过目前（qián）还（hái）没有（yǒu）一个大型数（shù）据集,可以追踪 60 多岁到 90 多岁的（de）人,以及死亡（wáng）率随（suí）访数（shù）据。该研究团（tuán）队（duì）目前也在朝（cháo）着（zhe）这个（gè）最（zuì）终目标（biāo）继续努力。

准确评估（gū）衰（shuāi）老程度

要（yào）知（zhī）道,人们的生理（lǐ）年龄和实际年龄（líng）往（wǎng）往不（bú）相符。事（shì）实（shí）上（shàng）,每个人（rén）衰老的速度（dù）并不一致（zhì）。所以,与实际年（nián）龄相比（bǐ）,生理年（nián）龄（líng）更能准确（què）反（fǎn）映（yìng）每个人（rén）的（de）衰老。

那（nà）么（me）,如何准确测量人（rén）们的生理年龄以评估衰老程度呢?

先（xiān）前已有许多（duō）方法测量（liàng）生理年龄,如握（wò）力或步态,评估（gū）免疫系统,端粒（lì）长度,糖基化终产（chǎn）物（wù）,细胞衰老的程度和 DNA 甲基（jī）化时钟。其中 DNA 甲基化时钟已经用（yòng）于测试老（lǎo）鼠生理（lǐ）年龄。然而,由于其昂贵,耗时且需（xū）要抽取血液或组织,因而无法达到重（chóng）复测量的目的（de）。

因此,找到一种更（gèng）便（biàn）宜或更不具侵入性的方法来测试步态（tài）等生理信号的（de）分（fèn）子基础（chǔ）,将有助于人类（lèi）更早、更准确地预（yù）测和干预健康和寿命。

研究人员发现,虚弱（ruò）指数(FI)评分优（yōu）于（yú）以上（shàng）测量方法,因而可作为研究人类死亡（wáng）率的强大预测（cè）指标。

FIs 可对多达 70 项与健康有关（guān）的（de）情（qíng）况进行量化,包括实（shí）验室检（jiǎn）测结果、症状（zhuàng）、疾病和（hé）日常生（shēng）活活动等。最终得分为（wéi） 0-1 分,得分越高,则越虚弱（ruò）。

为（wéi）了识别小鼠寿命,David Sinclair 领导的（de）研究小组对 60 只老年小鼠进（jìn）行了（le）一年多追踪调查,直到小鼠（shǔ）自（zì）然（rán）死亡。

然后,他们（men）训练（liàn）了两个机器模型从小鼠（shǔ）数（shù）据中进（jìn）行（háng）学习。根（gēn）据（jù） FIs 评分,研（yán）究人员使（shǐ）用机器学习算法开发（fā）了两（liǎng）个时钟,即 FRIGHT 时钟和 AFRAID 时（shí）钟。

其（qí）中 FRIGHT 时钟（zhōng）是根（gēn）据老鼠的虚弱状态来判断其生（shēng）理年龄,而 AFRAID 时钟可提前一年（nián）预测小鼠（shǔ）寿命（mìng）,这两个时钟预测（cè）可准确（què）到 2 个月内。

预测预（yù）期寿命

随（suí）后,研究人（rén）员进（jìn）一（yī）步（bù）识别这两（liǎng）个时钟能否（fǒu）作为研究衰老的早期（qī）生物（wù）标记物。他们对一项（xiàng）研究进行了分析,该研究使用血（xuè）管紧张素转换酶（méi）(ACE)抑（yì）制剂依那普利用于21只雄性小鼠。

结果显示 FRIGHT 时钟显示（shì）使用依（yī）那普利处理（lǐ）的小鼠（shǔ）,其生理年（nián）龄较（jiào）未使（shǐ）用（yòng）依那普利处（chù）理小鼠少一个月。而 AFRAID 时（shí）钟（zhōng）寿（shòu）命预测则（zé）没有发现这种改变。既往（wǎng）研究证实依那普（pǔ）利可改（gǎi）善小（xiǎo）鼠健（jiàn）康,对（duì）其寿（shòu）命则无影响。

此外,限制甲硫（liú）氨酸饮食被认（rèn）为是延长小鼠寿命（mìng）的干预（yù）措施。研究人员使用（yòng） FRIGHT 时钟发现（xiàn） 13 只老年小鼠进行限制甲硫（liú）氨酸饮（yǐn）食后其生理年龄较对照组小 0．7 个月,而（ér）使用 AFRAID 时（shí）钟发现（xiàn）实（shí）验组中小鼠寿命长 1．3 个月。

因（yīn）此,这说明（míng） FRIGHT 时钟（zhōng）和（hé） AFRAID 时钟对延长（zhǎng）寿命和（hé）健康的干（gàn）预（yù）措施有反（fǎn）应。

研究人员还（hái）发现,衰弱的一（yī）些指标比其（qí）他指（zhǐ）标更能预测生理（lǐ）年龄和（hé）寿（shòu）命。例如,听力损失（shī）和颤抖,因此,作者建议在计算生理年龄时给予（yǔ）某些因素更多（duō）的权（quán）重。

“衰老带来的许多方面都很（hěn）可怕,我们（men）想要（yào）找到方（fāng）法（fǎ）来预防或逆转衰老（lǎo）,让年轻停留更长时间。”本研究论文的第一（yī）作者,哈佛医学（xué）院衰老生物学研究中心 Michael B． Schultz 表示。

研究（jiū）人员表示（shì）,小（xiǎo）鼠（shǔ）和（hé）人（rén）有着很大的不同,而这两（liǎng）个时钟还不能用来预测人类（lèi）健康、生理年龄或寿命。人（rén）类的健康和（hé）疾（jí）病有更复（fù）杂的生物、生（shēng）理、行为（wéi）、环（huán）境和（hé）社会影响。但是,通过（guò）结合分子（zǐ）标记和（hé）现有的生理标记,该模型也将得到加强。目前,该实（shí）验室正把研究范（fàn）围扩大到（dào）其它（tā）动物包（bāo）括人类（lèi）身上。