通过一次脑部扫描，就能判断衰老速度

颠颠

衰老是一种缓慢而持续的过程，它会在几十年间里，影响着我们身体的多个器官系统，并且这些影响常常是相互关联的。长期跟踪研究发现，一个人的衰老速度会受到遗传、生活环境和疾病等多种因素的影响，因此衰老速度因人而异，单纯用年龄来判断一个人“老得有多快”并不准确——哪怕是同一年出生的人，也可能有的人衰老得更快，有的人则更显年轻。因此，科学家亟需一种方法，能准确测出一个人的衰老速率，进而对疾病提早干预、延缓退化。


在一项最新发表于《自然·衰老》的研究中，杜克大学的一个研究团队开发出了一种新的工具——通过一次脑部扫描，就能判断一个正处于健康状态时人，正在以多快的速度衰老。

新工具能利用一次脑部扫描，揭示在仍处于相对健康状态时的人的衰老速度，并预测未来罹患痴呆或失能的风险，为及时干预、改善健康提供机会。（图/Ethan Whitman）

  更精准的“衰老时钟”  


越来越多研究发现，衰老本身可能是许多慢性病的“幕后推手”——而且是可以干预的。近年来，为了更真实地反映身体的衰老状态，科学家正在积极开发新的算法来衡量一个人的衰老程度。一旦拥有了准确的“衰老时钟”，科学家就可以在一个人还年轻、身体尚未出现明显退化时，评估其未来患上与年龄相关疾病的风险，从而为提前干预争取时间。


然而，大多数已有的“衰老时钟”模型，并不是追踪同一个人在不同年龄阶段的变化，而是在同一个时间点从不同年龄的人那里收集数据来推算衰老过程。有时，乍看之下的衰老加速，其实可能只是因为不同年代的人群暴露在不同的环境因素下，例如含铅汽油或烟草烟雾就可能是某一代人特有的经历。


因此，研究”衰老时钟“的真正挑战在于，要如何设计出一个不会被这些环境或历史因素所干扰，能够纯粹衡量衰老进程的快慢的指标。


为此，研究团队借助了一项持续时间超过40年的长期研究，即”达尼丁研究“。在这项研究中，1037位从1972–1973年间出生于新西兰达尼丁的人，从出生起便被定期测量包括血压、BMI、血糖和胆固醇水平、肺功能、肾功能，免疫指标以及牙齿健康等19项生理指标。在最近一次记录中，他们还进行了脑部的磁共振成像（MRI）扫描。


在2021年发表的一项研究中，研究人员已经通过追踪这些指标在参与者26岁、32岁、38岁和45岁时的变化轨迹，为每位参与者计算出了一个能代表其整体衰老速度的数值，即“生物衰老速率”。


紧接着，在2022年初，研究人员发表了他们开发的一种表观遗传时钟——“达尼丁表观遗传衰老速率”（DunedinPACE），能够准确且可靠地估算个体的衰老速度。


在最新的研究中，研究团队进一步利用达尼丁研究中，860名参与者在45岁时拍摄的脑部MRI图像，训练出了一个基于脑部图像的衰老预测工具，即 “达尼丁神经影像衰老速率”（DunedinPACNI）。他们的目标是，DunedinPACNI能够仅依据一次脑部扫描数据，就估算出个体的衰老速度。


随后，他们将这一工具用于分析来自英国、美国、加拿大和拉丁美洲多个数据集中的脑部扫描。




  触目惊心的结果  


最终，研究人员开发出了一种新的“衰老时钟”。结果表明：一个人的DunedinPACNI评分越高，衰老速度越快，在认知测试中的表现更差，且其负责记忆的关键脑区——海马，萎缩速度也更快。更令人警醒的是，这些人在未来发生认知能力下降的概率也更高。


在一项具体的分析测试中，研究人员检查了624名年龄在52至89岁之间、参与了阿尔茨海默病风险研究的北美人群的脑部扫描。结果发现，那些在加入研究时就获得最高DunedinPACNI评分的人，在后续几年内患痴呆症的风险高出60%，且更早出现记忆和思维障碍。


研究还发现，DunedinPACNI评分更高的人，不仅脑功能衰退得更快，整体健康状况也更容易下降，在未来患慢性疾病或死亡的风险越大：他们更容易出现体弱、心脏病、肺病、中风等与年龄相关的问题。与平均衰老水平相比，衰老最快的人在未来几年内就被诊断出患慢性病的可能性高出18%。而且更触目惊心的是，与衰老较慢的人相比，衰老最快的人在未来几年内就死亡的风险则要高出40%。


这表明，脑和身体衰老之间存在非常明确的联系。更重要的是，这些结果表明，DunedinPACNI在不同人群中表现出了同样的效应。这说明DunedinPACNI确实捕捉到了每一个个体脑中都存在的共性。




  光明的前景  


在全球范围内，人口老龄化正在加剧。预计到2050年，全球65岁以上人口将翻倍，接近总人口的四分之一。但随着人类寿命的延长，会有更多人面临与衰老相关的慢性病，包括痴呆。


痴呆症已带来巨大的经济负担。例如，研究估计，全球阿尔茨海默病护理成本将从2020年的1.33万亿美元增长至2050年的9.12万亿美元——甚至超过了肺病或糖尿病的总成本。目前获批的多数阿尔茨海默病药物只能缓解症状，并不能阻止或逆转疾病。一种解释是：干预时机太晚了，脑内的有害蛋白质已经造成严重损害，药物也无法挽救。


但有了DunedinPACNI，未来我们或许能在脑尚未严重受损前，提前识别出高风险人群，并评估干预效果，无需等待几十年。


此外，DunedinPACNI不仅能预测痴呆风险，还能帮助研究人员理解，为什么一些有风险因素的人群（如睡眠不佳或精神健康状况差）衰老速度不同。


不过，要将DunedinPACNI从科研工具转化为医疗实践中的广泛应用，还需进一步研究。但在此之前，研究团队希望它能帮助科学家们利用MRI数据测量衰老速度——这是血液生物标志物等传统手段难以胜任的。

#参考来源：

https://today.duke.edu/2025/07/scientists-can-tell-how-fast-youre-aging-single-brain-scan

https://www.nature.com/articles/d41586-025-02086-9

https://www.nature.com/articles/s43587-025-00897-z

#图片来源：

封面图&首图：Ethan Whitman

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