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数据挖掘建模!衰老蛋白时钟ProteAge!牛

数据挖掘建模!衰老蛋白时钟ProteAge!牛 芒果师兄
2025-11-29
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导读:衰老蛋白时钟,蛋白组挖掘新典范!

衰老不仅是岁月的痕迹,更是多种慢性疾病(尤其是癌症)的核心风险因素。长期以来,我们习惯用出生年月计算生理年龄,但同年龄的人,健康状态和疾病风险可能天差地别。2025年9月,Communications Medicine期刊发表题为Decoding sexually dimorphic proteomic landscapes in the context of aging and mortality的研究,基于英国生物银行 53013 名参与者的数据,开发出新型蛋白组衰老时钟 ProteAge,首次清晰揭示男女在衰老过程中的蛋白组差异,为癌症等年龄相关疾病个性化防控提供全新方向。

一、突破传统:ProteAge 让衰老可量化且性别特异

传统衰老评估依赖生理指标或单一biomarkers,难以精准反映个体生物学衰老状态。而 ProteAge 通过分析血浆中 2923 种蛋白的表达模式,采用弹性网回归算法构建模型,展现出更优评估性能。在验证集中,ProteAge 与实际年龄相关性在女性中达 0.936,男性中达 0.928,平均绝对误差仅 2.225-2.424 年,显著优于 KDM、PhenoAge 等现有衰老评估模型。更关键的是,它首次捕捉到男女截然不同衰老轨迹:女性衰老速率在 48 岁、58 岁、65 岁等关键节点呈非线性波动,而男性仅在 55-65 岁出现单一下降趋势。

研究发现,这种性别差异与激素变化密切相关。女性绝经前后(平均绝经年龄49.53 岁)的蛋白组图谱发生显著重塑,雌二醇、性激素结合球蛋白(SHBG)等关键激素水平的波动,可能是驱动衰老轨迹非线性变化的核心因素。这一发现为解释男女癌症发病年龄、类型差异提供了重要的生物学基础。

二、蛋白组差异:男女癌症风险的隐形推手

研究通过三重筛选标准(加速/ 减速衰老组差异表达、ProteAge 模型非零系数、随年龄持续变化),鉴定加速衰老蛋白(AARPs)和减速衰老蛋白(DARPs)两类关键蛋白。女性中鉴定出414 种 AARPs,显著多于男性的 248 种,而 DARPs 数量(女性 40 种、男性 75 种)则无明显性别差异。这些蛋白的功能富集分析显示,女性 AARPs 主要集中在细胞黏附调控、白细胞迁移、细胞因子产生等通路,男性 AARPs 则富集于细胞黏附负调控、ECM 组织等相关通路,这种差异可能直接影响男女癌症的发病谱。

更值得关注的是死亡率相关蛋白的性别差异:男性中鉴定出172 种与衰老相关的死亡风险蛋白,包括 GDF15、IL1R2 等已知与癌症、心血管疾病相关的关键分子;而女性中仅发现 1 种 ——ZNRD2。其中,GDF15 作为男性中重要的风险蛋白,其表达水平随年龄增长显著升高,已被证实与结直肠癌、肺癌等多种癌症的发生发展密切相关,可作为男性癌症风险评估的潜在生物标志物。

三、临床启示:癌症防控需男女有别

这项研究为癌症精准防控提供了三大核心启示。①衰老评估应纳入性别维度:ProteAge 对 60-70 岁男性的死亡风险预测能力显著优于女性,提示针对男性老年群体,可通过该蛋白时钟筛选高风险人群,提前启动癌症筛查和干预。②性别特异性biomarker 开发:男性中的 172 种死亡相关衰老蛋白(如 GDF15、OSMR、LTBP2 等),可作为癌症早期筛查的候选标志物组合,而女性中 ZNRD2 功能及临床价值需进一步探索。③个性化干预策略制定:基于男女衰老相关蛋白通路差异,女性可重点关注炎症调控和激素平衡相关干预,男性则需加强ECM 重塑、细胞信号通路相关的健康管理,为癌症预防提供精准靶点。

四、研究局限与未来方向

尽管该研究取得重要突破,但仍存在一定局限。研究人群主要为欧洲血统,种族普适性需进一步验证;仅关注蛋白表达水平,未涉及磷酸化、乙酰化等翻译后修饰。未来,随着ProteAge 在不同种族、年龄段人群中的进一步验证,以及与基因组、表观组数据整合,有望构建更精准的性别特异性癌症风险预测模型。同时,针对关键差异蛋白(如 GDF15、ZNRD2)的机制研究,可能为开发男女专属的癌症预防药物和干预手段提供新的思

衰老与癌症的关联并非简单的时间累积,而是性别特异性分子机制共同作用的结果。ProteAge 的出现,不仅让我们更清晰地理解衰老的性别差异,更为癌症精准防控打开了新大门。未来,结合个体性别、生物学年龄及关键蛋白标志物个性化防癌策略,或将成为降低癌症负担的重要方向。

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