衰老与死亡检测产品面世！每增加1 个标准差，全因死亡风险增加 21%！美科学家通过面颊细胞高精度预测生命终点

论文头图

文章开始前，我们再回顾一下，在衰老研究领域已确定的12 个代表不同生物衰老的共同特征：

细胞间通讯改变：随着年龄的增长，我们的细胞之间沟通的效率会降低。这表现在很多方面，包括免疫系统功能下降以及激素水平和全身血液因素紊乱。

细胞衰老：细胞分裂次数过多或受到 DNA 损伤、氧化应激和突变等因素的影响后，就会进入衰老状态。虽然衰老细胞不再能够分裂，但它们会随着年龄的增长而积累，并分泌出破坏其环境的促炎分子。

慢性炎症：随着衰老细胞和传染性病原体的积累，炎症也会随着年龄的增长而增加。这种现象被称为“炎症衰老”。

营养感应失调：无论是简单动物还是复杂动物，感知和响应营养物质的通路都是寿命的一致调节器。这些通路的有效性会随着年龄的增长而减弱，这会增加患 2 型糖尿病和其他代谢疾病的可能性。

自噬功能丧失：自噬是一种细胞回收程序，可以清除旧的和受损的细胞成分，例如线粒体和蛋白质，它会随着年龄的增长而下降。

菌群失调：肠道微生物群在代谢产物、营养吸收和免疫中发挥着重要作用，随着年龄的增长，肠道微生物群会发生重大变化。主要变化包括生态多样性的丧失和有益微生物数量的减少。

表观遗传改变：表观遗传变化是可改变的，可以影响基因表达。随着时间的推移，表观基因组会失调，导致应该关闭的基因被打开，反之亦然。DNA甲基化是一种表观遗传修饰，随着年龄的增长，其整体水平会下降。

基因组不稳定：我们的细胞不断制造和修复 DNA。虽然实现这一过程的机制非常高效，但错误不可避免地会发生，突变也会随着年龄的增长而积累。其中一些突变是有害的，例如那些会导致癌症的突变。

蛋白质稳态失衡：在我们的细胞中，蛋白质是完成必要任务的工人。然而，为了正常工作，新蛋白质必须正确折叠，旧蛋白质必须有效处理。随着年龄的增长和阿尔茨海默病等不同的神经系统疾病，蛋白质会错误折叠并积聚成有害的聚集体。

线粒体功能障碍：线粒体是我们细胞中的反应器，可产生生命所需的能量。这些细胞机器有自己的 DNA，会产生自由基，并可在受到损伤时诱导细胞死亡。随着时间的推移，线粒体的效率会降低。

干细胞衰竭：干细胞具有独特的能力，可以分化成多种不同类型的细胞。因此，它们可以补充死亡的细胞。然而，我们体内的干细胞数量会随着年龄的增长而减少，这会导致再生能力下降。

端粒磨损：端粒是位于染色体末端的保护帽，每次细胞分裂时端粒都会缩短。当端粒变得太短时，细胞就会衰老并进入僵尸状态。

12 种衰老标志物

根据以上 12 种特征，可以相对科学的预测衰老，干预衰老。

传统上，科学家们通过血液中的DNA甲基化来推测生物年龄和健康状态，这种基于甲基化的时钟被称为“表观遗传时钟”。然而，CheekAge的出现彻底颠覆了这一范式。与以往基于血液样本的时钟不同，CheekAge只需简单的面颊细胞样本。科学家们发现，面颊细胞中的DNA甲基化与人体衰老有着密切的联系，且更容易采集，尤其适合老年人或对血液采集不适的人群。

CheekAge时钟的精准度得益于它分析了200,000多个DNA甲基化位点，这些位点与个体的生活方式、健康状况息息相关。研究团队通过机器学习模型，将这些数据转化为对个体生物年龄的精确估算。CheekAge的推测不仅能捕捉到个体当前的生理状态，还能预估未来的健康风险，尤其是死亡风险。

预测死亡风险的科学依据

在《衰老前沿》杂志上发表的这项研究中，美国的科学家对1,513名参与者进行了长期跟踪，这些参与者来自爱丁堡大学的Lothian Birth Cohorts（LBC）。参与者的年龄范围从67.8岁到90.6岁，他们的健康数据每隔三年更新一次，包括DNA甲基化的详细信息。

CheekAge时钟显示，面颊细胞的甲基化模式可以显著预测个体的死亡风险。具体而言，CheekAge每增加一个标准差，个体的全因死亡风险增加了21%。这个结果非常惊人，因为它表明通过一个简单的面颊拭子，科学家们就可以评估个体的死亡概率，且不仅限于某种特定疾病，而是涵盖了所有疾病风险。

研究涉及到的关键数据：

研究参与者：1,513人，年龄67.8岁到90.6岁

样本类型：面颊细胞DNA甲基化数据

死亡风险增加：CheekAge每增加一个标准差，全因死亡风险增加21%

统计显著性：HR=1.21，FDR=1.66e-6

实验方法的视觉总结

这一发现不仅展示了CheekAge作为预测工具的准确性，还提供了一个比血液检测更简便、更广泛适用的解决方案。

正因为这些现有治疗手段的局限性，科学界迫切需要开发出更为安全有效的治疗替代方案，以更好地应对TNBC的侵袭性特点。

从血液到面颊细胞的跨越

CheekAge的最大优势在于它不再依赖血液样本，而是转向了更易获取、更无创的面颊细胞。传统的表观遗传时钟大多基于血液样本，而这种采集方式对一些患者来说不够便捷，尤其是对老年人或患有特定疾病的人而言。而面颊细胞不仅采集方便，还能够在日常环境中进行，这为CheekAge的广泛应用铺平了道路。

与第一代时钟相比，CheekAge不仅在死亡预测上表现优越，它还超越了同代的血液基因时钟——如DNAm PhenoAge。在研究中，CheekAge通过跨组织的预测展示了其强大的能力，这意味着面颊细胞与血液细胞中存在共通的衰老信号。事实上，CheekAge的表现甚至优于许多依赖血液样本的时钟，如Horvath时钟和Hannum时钟。

解读DNA中的“死亡信号”

CheekAge背后的一大关键是其依赖的DNA甲基化位点。这些位点与个体的衰老过程以及死亡风险紧密相连。研究人员进一步分析了哪些甲基化位点对死亡风险预测起到了关键作用。研究表明，位于基因ALPK2的甲基化位点cg14386193在死亡风险预测中起着至关重要的作用。移除这一位点后，死亡预测的显著性大幅下降。

ALPK2基因与多种癌症密切相关，尤其是在膀胱癌中，这一基因的表达水平与肿瘤的生长密切相关。通过抑制ALPK2的表达，研究人员在膀胱癌小鼠模型中显著减少了肿瘤的生长。这一发现提示了ALPK2在调控细胞生长和死亡中的潜在作用，并可能成为未来抗癌治疗的靶点。

CheekAge模型在Lothian Birth Cohorts数据中的表现，以及CheekAge与死亡风险的关联

此外，PDZRN4基因中的甲基化位点也在死亡风险预测中起到了重要作用。PDZRN4是一种可能的肿瘤抑制基因，研究表明其在前列腺癌细胞中的抑制作用能显著减少肿瘤的重量。这些基因和甲基化位点的关联，进一步揭示了CheekAge如何通过DNA中的“死亡信号”来准确预测个体的生命终点。

从衰老预测到个性化医疗

CheekAge不仅在科学研究中引发了轰动，它的潜在应用也令人兴奋。首先，CheekAge为健康老龄化提供了一个量化的指标，通过预测个体的生物年龄差异（delta age），我们可以更早发现加速衰老的迹象，从而进行干预。其次，它为个性化医疗提供了新的工具，医生可以根据CheekAge结果调整患者的治疗方案，帮助延缓疾病进程，甚至是延长寿命。

表观遗传年龄与实际年龄的区别

随着未来更多数据的积累，CheekAge还可以用于预测各种年龄相关疾病的发病风险，例如心脏病、糖尿病和癌症等。通过追踪个体的生物年龄变化，我们可以更精确地评估健康状况，从而实现早期干预，提高个体的健康寿命。

截止到2024年10月，随着衰老研究的迅速发展，多个公司和科研机构已经推出了商业化的衰老检测产品。这些产品大多基于DNA甲基化技术，利用表观遗传时钟来推测个体的生物年龄，并帮助用户了解其健康状态。我们简单列举几款全球范围内的主要衰老检测产品并与CheekAge进行比较。

1. MyDNAge

推出公司：Epimorphy

价格：约300-400美元

检测方式：血液样本

出结果时间：4-6周

优点：

该产品采用Horvath时钟，这是第一代最具影响力的表观遗传时钟之一，具有较强的科学背景。能够提供准确的生物年龄预测，并涵盖多种健康相关的表观遗传指标。

缺点：

采集血液样本需要专业的采血设备和人员，这对于许多用户来说并不方便，尤其是那些不喜欢抽血的人。

出结果时间相对较长，通常需要4到6周才能收到报告。

推出公司：TruDiagnostic

价格：约500美元

检测方式：血液样本或唾液样本

出结果时间：3-5周

优点：

TruAge结合了Horvath时钟和PhenoAge等第二代时钟，为用户提供了详细的健康状态评估，包括免疫功能、疾病风险等。

除了血液样本，还支持唾液样本，这为用户提供了更多便利。

缺点：

唾液样本的检测精度稍低于血液样本。

产品价格较高，相比其他同类产品有一定的经济负担。

3. GenoPalate

推出公司：GenoPalate

价格：约200-300美元

检测方式：唾液样本

出结果时间：2-4周

优点：

价格相对较为亲民，且采集唾液样本较为简单便捷。

能结合基因信息，给出营养建议和个性化的饮食方案，有助于用户优化日常生活方式。

缺点：

主要侧重于营养和饮食方面的建议，无法提供全方位的健康或衰老状态评估。

没有直接预测生物年龄或衰老进程的功能，与其他衰老检测产品相比，其表观遗传学相关性较弱。

4. Elysium Index

推出公司：Elysium Health

价格：约300美元

检测方式：血液样本

出结果时间：4-6周

优点：

Elysium的产品基于第二代时钟如DNAm PhenoAge，能够为用户提供关于健康和寿命的全面评估。

提供个性化健康建议，包括补充营养物质、优化生活习惯等。

缺点：

血液样本采集的不便性依然是个挑战，需要通过专业医护人员进行操作。

报告等待时间较长，通常需要4-6周，这对于希望快速获得结果的用户来说是一个劣势。

5. CheekAge

推出公司：Tally Health

价格：待定（预计较为亲民）

检测方式：面颊细胞样本

出结果时间：2-3周

优点：

方便性：CheekAge通过面颊细胞采集DNA样本，无需侵入式操作，用户可以轻松在家完成检测。这比需要血液样本的测试方式大大提高了用户体验，尤其是对老年人和不愿抽血的人群。

快速出结果：相比需要4-6周的血液检测，CheekAge的检测时间较短，用户通常在2-3周内就可以得到报告。

高精度：CheekAge结合了200,000多个DNA甲基化位点，准确预测个体的生物年龄，并能提供详细的死亡风险分析，其精度与血液样本的时钟不相上下。

缺点：

作为一款新产品，CheekAge在临床应用中的长期验证仍需更多数据支持。目前，其性能虽优于许多传统时钟，但与一些血液检测时钟如DNAm PhenoAge相比，数据还相对有限。

面颊细胞样本的DNA甲基化数据是否在所有个体的检测中都能表现出与血液样本相同的精准度，仍需更多独立研究验证。

结论

CheekAge的诞生标志着表观遗传学在衰老和死亡风险预测领域的重大进步。通过简单的面颊细胞采样，它不仅提供了对死亡风险的准确预测，还展示了其在个性化健康管理中的巨大潜力。未来，CheekAge有望成为预测衰老和疾病的“金标准”，为个体化医疗和健康管理提供更强大的支持。

随着科学家们对表观遗传学机制的深入研究，CheekAge的应用范围将不断扩大，帮助我们更好地理解生命的进程和死亡的奥秘。在这一过程中，基于基因的“时钟”正在逐渐揭开生命终极密码的面纱，为我们带来更健康、更长寿的未来。