Исследователи из Института Бака и Стэнфордского университета создали часы с воспалительными процессами старения (iAge), которые измеряют воспалительную нагрузку и предсказывают множественные заболевания, слабость, иммунное здоровье, сердечно-сосудистое старение, а также связаны с исключительной продолжительностью жизни у долгожителей. Используя глубокое обучение, форму искусственного интеллекта, в исследованиях иммунома крови 1001 человека, исследователи также определили модифицируемый хемокин, связанный со старением сердца, который может использоваться для раннего выявления возрастной патологии и обеспечивает цель для вмешательств. Результаты опубликованы в Nature Aging.
"Стандартных иммунных показателей, которые можно было бы использовать для выявления лиц, наиболее подверженных риску развития одного или даже нескольких хронических заболеваний старения, крайне не хватало," сказал Дэвид Фурман, доктор философии.D., Доцент Института Бака, директор проекта 1001 Immunomes в Медицинской школе Стэнфордского университета и старший автор исследования. "Использование биологии в нашем полностью беспристрастном подходе позволило нам определить ряд показателей, включая небольшой иммунный белок, который участвует в возрастном системном хроническом воспалении и старении сердца. Теперь у нас есть средства обнаружения дисфункции и путь к вмешательству до того, как возникнет полномасштабная патология."
По словам первого автора Назиша Сайеда, MD, Ph.D., Доцент кафедры сосудистой хирургии в Стэнфордской медицине исследование определило растворимый хемокин CXCL9 как наиболее значительный фактор, влияющий на iAge. Фурман описал его как небольшой иммунный белок, который обычно задействуется для привлечения лимфоцитов к месту инфекции. "Но в этом случае мы показали, что CXCL9 активирует несколько генов, участвующих в воспалении, и участвует в клеточном старении, старении сосудов и неблагоприятном ремоделировании сердца" добавление, что подавление CXCL9 обращает вспять потерю функции стареющих эндотелиальных клеток как у людей, так и у мышей.
Большие последствия для iAge
Результаты первоначального анализа (который также включал информацию из всесторонних клинических оценок здоровья 902 человек) были подтверждены в независимой когорте долгожителей и смертности от всех причин в Фрамингемском исследовании сердца. Фурман говорит, что когда дело доходит до здоровья и долголетия, "возраст" иммунной системы, безусловно, превосходит хронологическую информацию, которая может быть получена из водительских прав. "В среднем долгожители имеют иммунный возраст на 40 лет моложе того, что считается “ нормальным ”, и у нас есть один особняк, супер-здоровый 105-летний мужчина (который живет в Италии) с иммунной системой 25 лет. Старый," он сказал.
Результаты исследования здоровья сердца были также подтверждены в отдельной группе из 97 чрезвычайно здоровых взрослых (возраст 25–90 лет), набранных из Пало-Альто, Калифорния. Фурман говорит, что исследователи обнаружили корреляцию между CXCL9 и результатами тестирования скорости пульсовой волны, показателем жесткости сосудов. "Все эти люди здоровы согласно всем доступным лабораторным тестам и клиническим оценкам, но с помощью iAge мы смогли предсказать, кто может страдать от гипертрофии левого желудочка (увеличение и утолщение стенок основной насосной камеры сердца) и сосудов. дисфункция."
Фурман говорит, что этот инструмент можно использовать для отслеживания чьего-либо риска развития нескольких хронических заболеваний, оценивая совокупный физиологический ущерб их иммунной системе. Например, возрастную слабость можно предсказать, сравнив показатели биологического иммунитета с информацией о том, сколько времени нужно человеку, чтобы встать со стула и пройти определенное расстояние, а также степень его автономии и независимости. "Используя iAge, можно предсказать на семь лет вперед, кто станет слабым," он сказал. "Это оставляет нам много возможностей для вмешательства."
Подчеркивая связь между здоровьем иммунной системы и старением
В 2013 году группа исследователей, изучающих старение, определила девять "клейма" процесса старения. Возрастная дисфункция иммунной системы не была частью общей картины. "Становится очевидным, что с возрастом мы должны уделять больше внимания иммунной системе, учитывая, что почти каждое возрастное заболевание имеет воспаление как часть своей этиологии," сказал Фурман. "Если у вас хроническое воспаление, у вас будет нестабильность генома, а также дисфункция митохондрий и проблемы со стабильностью белка. Системное хроническое воспаление вызывает истощение теломер, а также эпигенетические изменения. Ясно, что все эти девять отличительных признаков в основном вызваны системным хроническим воспалением в вашем теле. Я считаю воспаление 10-м признаком"