一小把在血液中循环的微小RNA分子现已被确定为老年人短期生存的最强预测因子,其预测能力超越了年龄和常规健康指标。
仅需少量血液样本,医生现在就能预知谁面临最高的近期风险,以及谁可能保持稳定状态。
血液信号的内在机制
从北卡罗来纳州(North Carolina)1200多名成年人抽取的血液携带了一种分子模式,清晰地区分了那些至少还能存活两年的人和那些不能的人。
杜克大学(Duke University)医学院的弗吉尼亚·拜尔斯·克劳斯(Virginia Byers Kraus)博士分析这些样本后证明,仅这六种RNA片段就解释了大部分这种差异。
在一个独立测试的群体中,相同的六分子模式仍然成立,这证实了该信号并非单一数据集的偶然现象。
这种一致性表明,这些分子捕捉到了与短期生存相关的真正生物状态,这一信号在用于指导治疗前需要更仔细的研究。
这些分子的作用
科学家将这些信号称为piRNAs,这是一种帮助控制许多细胞中基因活性的小RNA。
在卵子和精子内部,piRNAs帮助沉默转座子——一段可以自我复制并插入基因的DNA片段,防止它们损害基因。
在生殖系统之外,研究人员已在许多组织中发现piRNAs,但它们在血液中的作用仍不清楚。
这种不确定性在预测和解释之间留下了巨大差距,这也是为什么这一新发现提出了新的生物学问题。
当生物标志物超越年龄
仅使用这六种微小RNA分子,研究人员就能正确识别出86%左右的人在未来两年内是否能存活。
与其他187个健康因素(包括年龄和胆固醇)相比,这些piRNAs被列为最强的短期生存信号。
在五到十年的时间范围内,生活方式和功能指标更为重要,而piRNAs仍然提供了关于潜在生物学的线索。
目前,这一信号对近期风险最为有效,而非对预期寿命的个人承诺。
为何较低水平可能有益
效果的方向令人惊讶。在抽血时,活得更长的参与者体内几种piRNAs的水平较低,而非较高。
"我们对血液中的piRNAs了解甚少,但我们看到的是,某些特定piRNAs的较低水平更好,"克劳斯博士说。
在黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)中,一些实验表明,在神经或脂肪组织中减少piRNA通路基因会延长寿命。
动物研究的证据加强了piRNAs发挥重要作用的观点,但并不能证明降低其水平会对人类有益。
寻找可靠的模式
找到可靠的模式意味着要将数百种血液分子与71岁及以上成年人的实际结果进行比较。
利用机器学习——一种从数据中学习模式的计算机模型,研究团队筛查了828种小RNA以及许多临床因素。
在两年时间窗口内,调节蛋白质产生的小RNA——microRNAs,在最终模型中并未胜过piRNAs。
这类筛查可能会遗漏罕见信号,而且仍需在更新、更广泛的人群中进行测试。
老年患者的护理
两年生存警示可能会改变医生在重大诊断或手术后为老年患者制定护理计划的方式。
诊所可以将血液检测结果与功能和症状结合起来,然后将支持集中在衰退风险最高的地方。
研究人员还可以利用这一信号来挑选试验志愿者,并跟踪生活方式的改变是否会影响这一标志物。
任何对生存风险进行排序的工具也可能将注意力从需要护理的人身上转移开,因此保障措施很重要。
公平性和隐私风险
在一个社区中良好的预测并不能保证对所有在不同地方衰老的人产生相同的结果。
这些血液样本来自北卡罗来纳州的五个县,最初包括超过50%的黑人参与者。
回到1992年和1993年,现在常见的许多药物和程序当时还很罕见,因此结果需要现代重新测试。
任何预测死亡率的测试都会引发隐私问题,因为保险公司和雇主可能会要求获取这些信息。
piRNAs能否被改变?
只有当运动、饮食或药物等行动能够可靠地提高或降低piRNA水平时,改变piRNA水平才会有意义。
细胞在生长、修复或应对压力时会将RNA片段释放到血液中,因此这些水平可能追踪身体的应激程度。
接下来的研究可以比较血液piRNAs与组织piRNAs,并观察它们在疾病或治疗后如何变化。
在这些联系变得清晰之前,降低piRNA评分仍然是一个研究目标,而不是自助目标。
后续发展
将研究标记转化为实际测试意味着证明它在许多诊所中有效,而不仅仅是在一个群体中。
实验室需要一个一致的测试,每次都能对同一样本给出相同的piRNA读数。
还需要明确的临界值,因为只有当临床医生知道如何应对时,风险评分才有帮助。
在任何piRNA测试进入常规护理之前,监管机构和医生可能要求多年的随访数据。
这种血液中的六piRNA模式比单独使用年龄或常规检查提供了更清晰的近期生存情况。
更广泛的验证和谨慎的使用规则将决定这一信号是成为有用的工具还是有害的标签。
该研究发表在《衰老细胞》(Aging Cell)期刊上。
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