AI 破解人體老化時鐘:揭開三大「爆發性」衰老軌跡,兩個年齡是斷崖關鍵
傳統觀念認為人體會勻速老化,但近期刊登於《Nature Aging》的研究打破了這項迷思。科學家透過人工智慧(AI)發現,各器官有專屬的「老化時鐘」,且多數器官並非線性衰退,而是集中在特定年齡出現「爆發性」老化。更驚人的是,不同器官的衰退軌跡在全身上下是同步的。
AI 喚醒沉睡的醫療數據
該研究由桑福德·伯納姆·普雷比斯醫學發現研究所(Sanford Burnham Prebys)的 Sanju Sinha 領導。團隊運用 AI 視覺模型「PathStAR」,分析美國國家衛生研究院(NIH)GTEx 計畫中 970 名捐贈者的 40 種器官、超過 2.5 萬張組織病理影像。AI 透過辨識細胞排列、血管等「微觀物理結構」的改變,精準追蹤器官隨年齡發生的實體變化。
研究將器官老化歸納為三種主要模式:
早衰型(心血管系統):動脈最早出現老化特徵,30~39 歲期間結構變化最為劇烈。
晚衰型(女性生殖系統):子宮與陰道在成年早期相對穩定,直到 50~55 歲(更年期過渡階段)受雌激素下降影響,才出現劇烈退化。
雙相爆發型(Biphasic aging):超過一半的器官(如腸胃道、前列腺與卵巢等)會經歷「兩次」加速老化期,分別落在 35~40 歲,以及 55~60 歲。
器官老化並非各自為政。研究發現,若腸胃道加速老化,前列腺加速老化的機率也會升高。由於超過半數組織跟隨卵巢的老化軌跡,研究團隊將卵巢視為全身老化的「節律器」(Pacemaker)。這背後的關鍵指揮家可能是荷爾蒙與「發炎性老化」(inflammaging)。
▲ 研究團隊運用深度學習模型 PathStAR,將病理切片分割成微小區塊(圖示為 60 多歲與 20 多歲的卵巢組織樣本),藉由分析當中的微觀特徵,精準描繪出器官結構隨時間老化的軌跡。(Source:論文)
邁向「精準抗老」新紀元
這份「結構老化地圖」為抗老醫學帶來了全新視角。未來的抗老療程或許能針對特定器官的「黃金脆弱期」進行精準干預;例如,保護生殖系統免於提早老化,或許能產生骨牌效應,連帶延長整體的健康壽命。不過團隊也提醒,組織的結構改變不完全等同於功能衰退,未來仍需進一步的長期追蹤研究。
Your Body Doesn't Age Steadily – It Ages in Two Big Bursts, Study Finds
Blood Vessels, Ovaries, and Prostates Don’t Age on the Same Clock
Study maps tissue-specific aging trajectories across the human body
(首圖來源:shutterstock)