科普｜中国研究者构建“大脑衰老时钟”，大脑断崖式衰老发生在三个年龄段

当地时间12月9日，中国研究者在《自然·衰老》杂志上发表了题为《血浆蛋白质组学揭示大脑衰老的生物标志物及动态变化》的研究成果，通过构建“大脑衰老时钟”，进一步揭示了大脑衰老的演化模式。

研究发现，人类大脑的衰老过程中的显著波动峰值出现在脑龄57、70和78岁三个关键年龄节点，意味着这可能是“大脑断崖式衰老”的时间点。其中57岁的高峰主要与代谢过程和精神健康特征有关，70岁的高峰与脑结构和痴呆及卒中等脑疾病的关联最为显著。

随着人口老龄化加剧，与年龄相关的神经退行性疾病，如阿尔茨海默病、帕金森病负担持续上升，而大脑衰老是其最重要的风险因素之一。发现大脑衰老的关键生物标志物及其动态演变轨迹，对于理解大脑衰老机制，实现神经退行性疾病的早期诊断和干预具有重要意义。

这项研究由复旦大学类脑智能科学与技术研究院程炜研究员团队与复旦大学附属华山医院郁金泰教授等团队展开联合攻关，基于多模态脑影像与人工智能算法建立量化脑衰老过程的大脑衰老时钟模型，结合大规模蛋白质组学数据，发现与大脑衰老密切相关的新生物标志物。

具体而言，研究团队基于超过1万名健康受试者的1700多个多模态磁共振脑影像表型等数据进行建模，利用机器学习算法建立量化大脑衰老进程的衰老时钟模型；再将大脑衰老时钟模型与大规模血浆蛋白质组学（2920种蛋白）进行关联分析，发现BCAN，GDF15等13个与大脑衰老关联的蛋白质，并进一步通过生物信息分析发现这些蛋白在应激、组织稳态和神经再生的通路中富集，在脑组织不同细胞类型中存在特异的表达模式。

对于“大脑断崖式衰老”三个时间点的研究结论，郁金泰对第一财经记者表示：“我们的研究基于大规模人群数据得到的上述结论，可以说适用于大多数人。”

他进一步称，大脑衰老是复杂的非线性变化过程，在特定年龄阶段会出现显著的“断崖式衰老”现象，而特定蛋白质的急剧变化可能是脑功能快速退化的关键驱动因素。

“这一发现为理解脑衰老的分子机制提供了重要的科学依据，也为脑衰老相关疾病提供了新的生物标志物和潜在治疗靶点，不仅有助于实现神经退行性疾病的早期诊断与精准干预，还为制定改善群体脑健康的策略和推动公共卫生干预提供了重要参考。”郁金泰告诉第一财经记者。