作者:大阪大学 2025 年 3 月 23 日
大阪大学的科学家创建了一个人工智能模型,通过激素分析来估计生物年龄,将压力与加速衰老联系起来。
我们都知道有些人似乎可以抗衰老,尽管年龄相同,但看起来比同龄人更年轻。他们的秘诀是什么?日本大阪大学的科学家可能已经找到了一种量化这种差异的方法。通过将激素(类固醇)代谢途径纳入人工智能驱动的模型,他们开发了一个系统来估计一个人的生物年龄——衡量他们身体衰老的程度,而不是简单地计算自出生以来的年数。
这种方法只需要五滴血就可以分析 22 种关键类固醇及其相互作用,从而对整体健康状况进行更精确的评估。该团队的研究发表在《科学进展》上,代表着朝着个性化健康管理迈出了重要一步,可以更早地发现与年龄相关的风险并采取更有针对性的干预措施。
揭开人体衰老的印记
衰老不仅仅与我们活了多少年有关,它还受到遗传、生活方式和环境因素的影响。传统的生物年龄估算方法依赖于广泛的生物标志物,例如 DNA 甲基化或蛋白质水平,但这些方法往往忽视了调节人体内部平衡的复杂激素网络。
“我们的身体依靠激素来维持体内平衡,所以我们想,为什么不把它们作为衰老的关键指标呢?”这项研究的共同第一作者王秋仪博士说。为了验证这个想法,研究小组将重点放在类固醇激素上,类固醇激素在代谢、免疫功能和压力反应中起着至关重要的作用。
新的人工智能模型
该团队开发了一种深度神经网络 (DNN) 模型,该模型结合了类固醇代谢途径,使其成为第一个明确考虑不同类固醇分子之间相互作用的人工智能模型。该模型不是查看绝对类固醇水平(个体之间可能有很大差异),而是检查类固醇比例,从而提供更个性化和准确的生物年龄评估。
“我们的方法减少了由个体类固醇水平差异引起的噪音,并使模型能够专注于有意义的模式,”这项研究的共同第一作者兼通讯作者王子博士解释说。该模型通过数百人的血液样本进行训练,结果显示,随着人们年龄的增长,生物年龄差异往往会扩大——研究人员将这种效应比作河流顺流而下时河道变宽。
关键见解和意义
这项研究最引人注目的发现之一涉及皮质醇,这是一种通常与压力有关的类固醇激素。研究人员发现,当皮质醇水平翻倍时,生物年龄会增加约 1.5 倍。这表明慢性压力可能会在生化水平上加速衰老,从而强调了压力管理对维持长期健康的重要性。
“人们经常泛泛讨论压力,但我们的研究结果提供了确凿的证据,表明压力对生物衰老具有可衡量的影响,”通讯作者、分析化学和质谱专家 Toshifumi Takao 教授说。
研究人员认为,这种由人工智能驱动的生物年龄模型可以为更加个性化的健康监测铺平道路。未来的应用可能包括早期疾病检测、定制健康计划,甚至为减缓衰老而量身定制的生活方式建议。
展望未来
虽然这项研究代表着向前迈出的重要一步,但该团队承认,生物衰老是一个复杂的过程,受激素以外的许多因素影响。“这只是一个开始,”Z. Wang 博士说。“通过扩大我们的数据集并纳入额外的生物标记,我们希望进一步完善模型,并深入了解衰老的机制。”
随着人工智能和生物医学研究的不断进步,准确测量甚至减缓生物衰老的梦想正变得越来越现实。不过,就目前而言,通过简单的血液测试来评估一个人的“衰老速度”可能标志着预防性医疗保健领域发生了翻天覆地的变化。
参考文献:“使用基于类固醇生成途径的 DNN 模型进行生物年龄预测”,作者:Qiuyi Wang、Zi Wang、Kenji Mizuguchi 和 Toshifumi Takao,2025 年 3 月 14 日,Science Advances。
DOI:10.1126/sciadv.adt2624
原文连接: https://scitechdaily.com/are-you-aging-faster-than-you-should-new-ai-reveals-your-true-biological-age-from-5-drops-of-blood/
2025年3月24日,顾震帝整理.