近日，復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院Andrés Ruiz-Linares團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所汪思佳團(tuán)隊(duì)在學(xué)術(shù)期刊Science-China Life Sciences在線發(fā)表了題為“Structural decomposition enables multi-omics dissection of common and organ-specific aging”的研究論文。該研究提出了一種面向多器官衰老的結(jié)構(gòu)分析框架，將器官生物學(xué)年齡相對(duì)于真實(shí)年齡的差值（BAGs）拆解為反映跨器官共同衰老信號(hào)的共性成分（CBAG），以及反映器官特異性衰老偏離的特異性成分（OSBAGs），并系統(tǒng)刻畫了人類多器官衰老的分子基礎(chǔ)。
衰老是一個(gè)涉及多器官、多系統(tǒng)和多分子層次的復(fù)雜生物學(xué)過(guò)程。現(xiàn)有的生物學(xué)衰老評(píng)估方法多聚焦于整體衰老水平或單一器官衰老狀態(tài)，較少系統(tǒng)區(qū)分多器官衰老中跨器官共享的系統(tǒng)性衰老信號(hào)與相對(duì)獨(dú)立的器官特異性衰老信號(hào)。如何在統(tǒng)一框架下量化人類多器官衰老的共享結(jié)構(gòu)與特異結(jié)構(gòu)，并解析其背后的分子基礎(chǔ)，是當(dāng)前精準(zhǔn)老年醫(yī)學(xué)研究中亟待解決的重要問(wèn)題。
為了系統(tǒng)拆解衰老特征，研究人員基于英國(guó)生物樣本庫(kù)（UK Biobank）的大規(guī)模人群數(shù)據(jù)，整合78項(xiàng)生理和生化指標(biāo)構(gòu)建了多器官衰老的結(jié)構(gòu)分解框架。該框架提取跨器官共享變化模式定義了器官衰老共性，并在剔除共同成分后，將每個(gè)器官相對(duì)獨(dú)立的剩余衰老偏離定義為器官衰老特異性。研究發(fā)現(xiàn)，器官衰老共性與壽命、健康壽命等結(jié)局具有穩(wěn)定關(guān)聯(lián)，更集中地反映了系統(tǒng)性衰老負(fù)擔(dān)；而器官衰老特異性則能有效捕捉與特定器官疾?。ㄈ缏阅I臟病、代謝相關(guān)疾病等）相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)信息，揭示了器官特異性的疾病風(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)。
多組學(xué)關(guān)聯(lián)研究表明，器官衰老共性與器官衰老特異性具有顯著不同的分子基礎(chǔ)。在遺傳和蛋白層面，器官衰老共性更傾向于關(guān)聯(lián)跨組織、系統(tǒng)性調(diào)控相關(guān)的特征，而器官衰老特異性則更富集具有器官特異性表達(dá)或功能的分子信號(hào)。此外，長(zhǎng)期的藥物關(guān)聯(lián)分析提示，部分常用藥物在影響不同器官衰老維度時(shí)存在潛在的差異性響應(yīng)。例如，二甲雙胍、阿伐他汀等治療代謝類疾病的藥物顯示與代謝系統(tǒng)衰老減緩相關(guān)，但同時(shí)提示可能與其他器官的特異性加速衰老相關(guān)。
該研究建立的衰老結(jié)構(gòu)分解框架提高了多器官衰老指標(biāo)的生物學(xué)可解釋性。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)整合了該研究產(chǎn)生的遺傳學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)關(guān)聯(lián)結(jié)果，建立了開放獲取數(shù)據(jù)庫(kù)HONOR（https://www.biosino.org/honor）。該數(shù)據(jù)庫(kù)收錄了與多器官衰老結(jié)構(gòu)相關(guān)的大規(guī)模組學(xué)分析結(jié)果，支持研究人員查詢不同器官衰老指標(biāo)的遺傳位點(diǎn)、候選基因、蛋白質(zhì)和代謝物關(guān)聯(lián)信息，并為后續(xù)因果基因評(píng)估、標(biāo)志物驗(yàn)證和藥物重定位研究提供資源基礎(chǔ)。
復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院博士畢業(yè)生、中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所博士后黃和，中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所博士后李祎及博士研究生宋清琳為該論文共同第一作者。中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所汪思佳研究員、彭倩倩研究員與奈夫阿拉伯安全科學(xué)大學(xué)劉凡研究員為通訊作者。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)、上海市科技創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院基礎(chǔ)研究青年科學(xué)家項(xiàng)目、奈夫阿拉伯安全科學(xué)大學(xué)等項(xiàng)目的資助。
論文鏈接：http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11427-025-3242-5
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