เครื่องมือใหม่ประมาณอายุ 'ภูมิคุ้มกัน' ของคุณทำนายความเสี่ยงของโรค

เครื่องมือใหม่วัดระดับการอักเสบเรื้อรังในร่างกายของบุคคลเพื่อกำหนด "อายุภูมิคุ้มกันของพวกเขา; ตัวเลขนี้บอกใบ้ว่าเมื่อใดและว่าบุคคลนั้นจะอ่อนแอหรือพัฒนาโรคหัวใจต่อมาในชีวิตนักวิทยาศาสตร์รายงาน

เครื่องมือที่เรียกว่า iage ใช้ประเภทของปัญญาประดิษฐ์(AI) เรียกว่าเครือข่ายประสาทลึกเพื่อวิเคราะห์เครื่องหมายที่เกิดจากเลือดของการอักเสบจากการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในวันจันทร์ (12 กรกฎาคม) ในวารสารอายุธรรมชาติ- เครื่องหมายเหล่านี้รวมถึงโปรตีนที่เรียกว่าไซโตไคน์ซึ่งส่งข้อความระหว่างเซลล์ภูมิคุ้มกันและเซลล์อื่น ๆ ในร่างกาย การใช้ตัวอย่างเลือดจาก 1,001 คนอายุ 8 ถึง 96 ทีมเปิดเผยรูปแบบระหว่างเครื่องหมายการอักเสบที่หมุนเวียนและเงื่อนไขที่เกี่ยวข้องกับอายุ

ในบรรดา 50 cytokines ที่พวกเขาประเมินทีมตั้งค่าสถานะจำนวนหนึ่งที่ดูเหมือนจะมีอิทธิพลที่แข็งแกร่งที่สุดเหนือคะแนน IAGE ของบุคคล; โดยเฉพาะอย่างยิ่งไซโตไคน์ที่เรียกว่า CXCL9 โดดเด่นในฐานะผู้สนับสนุนที่สำคัญที่สุด สารมักจะชุมนุมเซลล์ภูมิคุ้มกันไปยังที่ตั้งของการติดเชื้อ แต่ในบรรดาผู้เข้าร่วมการศึกษาระดับ CXCL9 เริ่มปีนขึ้นไปประมาณอายุ 60 ปีโดยเฉลี่ย ในการทดลองติดตามผลกับเซลล์ในจานแล็บทีมเชื่อมโยงไซโตไคน์ที่เกี่ยวข้องกับอายุนี้กับปัญหาการทำงานในเซลล์บุผนังหลอดเลือดซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของเลือดผนังเรือ

ที่เกี่ยวข้อง:7 วิธีที่จิตใจและร่างกายเปลี่ยนไปตามอายุ

แต่พวกเขาพบว่าอย่างน้อยในจานแล็บ "ถ้าคุณล้มยีน [สำหรับ] CXCL9 คุณสามารถกู้คืนหน้าที่เหล่านั้นได้" ช่วยให้เซลล์ทำสัญญาและสร้างเครือข่ายหลอดเลือดตามปกติ David Furman ผู้อำนวยการอาวุโสของ Stanford 1000 Immunomes Project คำแนะนำนี้ว่าในอนาคตการรักษาทางการแพทย์สามารถพัฒนาขึ้นเพื่อหยุดการเพิ่มขึ้นที่เกี่ยวข้องกับอายุใน CXCL9 ผู้เขียนแนะนำในรายงานของพวกเขา

ที่กล่าวว่าจนกว่านักวิทยาศาสตร์จะเข้าใจดีขึ้นว่าทริกเกอร์พื้นฐานที่ขับเคลื่อนการอักเสบที่เกี่ยวข้องกับอายุมันจะยากที่จะพัฒนายาที่กำหนดเป้าหมายการอักเสบโดยไม่ยุ่งกับระบบภูมิคุ้มกันโดยรวมแล้วผู้เชี่ยวชาญบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต

การเชื่อมต่อจุดระหว่างการอักเสบและริ้วรอย

การศึกษาใหม่เกิดจากโครงการ Stanford 1000 Immunomes (1KIP) ซึ่งเป็นความพยายามที่จะเข้าใจว่าลายเซ็นของการเปลี่ยนแปลงการอักเสบเรื้อรังเมื่ออายุเป็นอย่างไร นักวิทยาศาสตร์รวบรวมตัวอย่างเลือดจากผู้คนที่มีอายุต่างกันระหว่างปี 2009 ถึงปี 2559 จากนั้นนำตัวอย่างเหล่านั้นผ่านการทดสอบจำนวนมากการประเมินระดับไซโตไคน์การเปิดใช้งานยีนและการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันในเซลล์ที่รวบรวม

รับการค้นพบที่น่าสนใจที่สุดในโลกที่ส่งตรงไปยังกล่องจดหมายของคุณ

ด้วยมาตรการเหล่านี้ทีมหวังว่าจะระบุว่าส่วนใดของระบบภูมิคุ้มกันมีส่วนช่วยในการอักเสบระดับต่ำที่เกิดขึ้นเมื่อเราอายุมากขึ้น Furman กล่าว การอักเสบเรื้อรังนี้เชื่อมโยงกับโรคต่าง ๆ ตั้งแต่มะเร็งไปจนถึงอัลไซเมอร์และเชื่อมโยงกับสัญญาณของความชรารวมถึงการชราภาพของเซลล์ที่เพิ่มขึ้นซึ่งเซลล์หยุดทำงานและแพร่กระจายและแทนที่จะส่งสัญญาณเตือนภัยสำหรับเซลล์ภูมิคุ้มกัน

แม้ว่าการเชื่อมโยงเหล่านี้ระหว่างเครื่องหมายการอักเสบและความชรานั้นไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่ปัญหาในสนามคือ 'การอักเสบ' นั้นเป็นคำศัพท์ทั่วไปมากเกินไปและเราไม่สามารถลดการอักเสบได้อย่างแท้จริงโดยไม่มีผลกระทบต่อสุขภาพอย่างรุนแรง การศึกษาใหม่ใช้เวลา "ก้าวไปข้างหน้า" โดยใช้ AI เพื่อร่อนผ่านภูเขาของข้อมูลที่รวบรวมจากผู้เข้าร่วม 1KIP ซึ่งจะระบุไซโตไคน์เฉพาะที่อาจมีบทบาทสำคัญในการแก่ชรา Ferrucci บอกกับวิทยาศาสตร์สดทางอีเมล

"ฉันจะไม่เห็นด้วยว่านี่เป็นตัวชี้วัดของอายุภูมิคุ้มกัน" เนื่องจาก Iage ไม่สามารถคาดการณ์ได้ว่าระบบภูมิคุ้มกันของใครบางคนจะตอบสนองต่อการฉีดวัคซีนหรือการติดเชื้อได้ดีเพียงใด แต่เครื่องมือนี้ยังคงมีประโยชน์เป็นดัชนีในการติดตามความชราทางชีวภาพเนื่องจากเกี่ยวข้องกับการอักเสบเขากล่าว

เมื่อเครือข่ายประสาทลึกสร้าง IAGE สำหรับผู้เข้าร่วมแต่ละคนทีมต้องการดูว่าการวัดที่สะท้อนสถานะสุขภาพของผู้คนได้อย่างแม่นยำเพียงใด ที่พื้นฐานกลุ่มพบว่าในผู้เข้าร่วมที่มีอายุ 60 ปีขึ้นไป iages ที่สูงขึ้นมีความสัมพันธ์กับความเสี่ยงที่สูงขึ้นของคนที่มีอาการเรื้อรังสองครั้งขึ้นไปในครั้งเดียว (อัตราต่อรองของการได้รับการวินิจฉัยว่ามีเงื่อนไขเรื้อรังอย่างน้อยสองเงื่อนไขเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญตามอายุส่งผลกระทบต่อประมาณ 95% ของการดูแลเบื้องต้นของคนที่มีอายุ 65 ปีขึ้นไปตามรายงานของปี 2559 ในรายงานวารสาร Multimorbidity และ Comorbidity-

ที่เกี่ยวข้อง:8 เคล็ดลับสำหรับอายุที่ดี

ทีมยังมาเยือนผู้เข้าร่วมประมาณ 30 คนที่มีอายุ 65 ปีขึ้นไปซึ่งมีเลือดไหลในปี 2010 ในปี 2560 นักวิจัยขอให้ผู้เข้าร่วมเดียวกันนี้ทำแบบสอบถามเกี่ยวกับความสามารถในการใช้ชีวิตอย่างอิสระโดยถามว่าพวกเขาต้องการความช่วยเหลือในการแต่งตัวหรือย้ายไปอยู่ที่บ้านของพวกเขาหรือไม่ พวกเขายังวัดว่าผู้เข้าร่วมสามารถยืนขึ้นจากเก้าอี้ได้เร็วแค่ไหนและเดินข้ามห้อง

สิ่งนี้ช่วยให้นักวิจัยวัดความอ่อนแอรัฐที่ถูกทำเครื่องหมายด้วยความเหนื่อยล้าการเดินช้าความสมดุลที่ไม่ดีความอ่อนแอและการสูญเสียกล้ามเนื้อซึ่งมักเกิดขึ้นในวัยชรา ในท้ายที่สุดคะแนน IAGE ของแต่ละบุคคลทำนายได้ว่าพวกเขาอ่อนแอเพียงเจ็ดปีหลังจากการเก็บตัวอย่างเลือดปี 2010 ของพวกเขาและทำอย่างแม่นยำมากกว่าอายุตามลำดับเวลาของพวกเขาเพียงอย่างเดียว

“ หนึ่งในสิ่งที่ฉันคิดว่าน่าตื่นเต้นที่สุดเกี่ยวกับ Iage และนาฬิกาอายุอื่น ๆ คือความสามารถในการทำนายของพวกเขา” Emily Goldberg ผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่ศึกษาการอักเสบที่เกี่ยวข้องกับอายุที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานฟรานซิสโกซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษา พลังการทำนายของ IAGE ยังคงต้องได้รับการตรวจสอบในกลุ่มคนที่มีความหลากหลายและหลากหลาย แต่สิ่งนี้มีศักยภาพในการคาดการณ์ผลลัพธ์ด้านสุขภาพในเวลาที่ผู้คนจะปรับเปลี่ยนพฤติกรรมของพวกเขาเพื่อป้องกันโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุเรื้อรัง "Goldberg กล่าวกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิตในอีเมล

หลังจากการทดสอบความอ่อนแอทีมต้องการที่จะซูมเข้ากับบุคคลที่มีอายุมากเป็นพิเศษมีชีวิตรอดที่ผ่านมาอายุ 100 ปีพวกเขาตรวจสอบเลือดจากกลุ่มบุคคล 37 คนในอิตาลีอายุ 18 ปีเป็นศตวรรษในช่วงเวลาของการสุ่มตัวอย่างเลือด นักวิจัยเปรียบเทียบ Centenarians เหล่านี้-บวกหนึ่ง 99 ปี-ถึง 18 คนอายุ 50 ถึง 79 ปีและประเมินว่า iages ของพวกเขาตรงกับอายุตามลำดับเวลาของพวกเขาอย่างไร เกือบ 70% ของกลุ่มที่มีอายุมากกว่ามีค่าเฉลี่ยต่ำกว่าค่าเฉลี่ยเมื่อเทียบกับอายุที่แท้จริงของพวกเขาในขณะที่ประมาณ 23% ของกลุ่มที่อายุน้อยกว่ามีเหมือนกัน

สิ่งนี้บอกใบ้ว่าในขณะที่คะแนน IAGE สูงทำนายความอ่อนแอและโรคเรื้อรังคะแนนต่ำอาจเป็นการคาดการณ์ของอายุที่ดีต่อสุขภาพผู้เขียนรายงาน แม้ว่าเนื่องจากประมาณ 30% ของ Centenarians ไม่ได้มี IAGE ต่ำผิดปกติ แต่การอักเสบน่าจะไม่ใช่ปัจจัยเดียวในการเล่น

'เล่นด้วยไฟ'

เพื่อเริ่มต้นที่ว่าทำไมคะแนนภูมิคุ้มกันดูเหมือนจะทำนายการลดลงที่เกี่ยวข้องกับอายุทีมเริ่มวิเคราะห์ว่าไซโตไคน์แต่ละตัวมีส่วนร่วมในคะแนนโดยรวมอย่างไร อีกครั้งพวกเขาพบว่า CXCL9 โดดเด่นในฐานะ iage-booster สำคัญ ไซโตไคน์เดียวกันนั้นเชื่อมโยงกับหัวใจและหลอดเลือดอายุมากขึ้นในอดีตดังนั้นนักวิจัยจึงออกเดินทางเพื่อทำความเข้าใจมากขึ้น

พวกเขาได้รับการคัดเลือกเป็นครั้งแรกเกี่ยวกับผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดีประมาณ 100 คนอายุ 25 ถึง 90 ปีและประเมินทั้งระดับ CXCL9 และสุขภาพหัวใจและหลอดเลือด เช่นเดียวกับในกลุ่มการศึกษาหลักของพวกเขาระดับ CXCL9 ดูเหมือนจะเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของการอักเสบที่เกี่ยวข้องกับอายุในกลุ่มเล็ก ๆ นี้และโดยเฉพาะอย่างยิ่งไซโตไคน์เชื่อมโยงกับสัญญาณของการเสื่อมสภาพของหัวใจและหลอดเลือด

ณ จุดนี้นักวิจัยมุ่งหน้าไปที่ห้องปฏิบัติการเพื่อดูว่าระดับ CXCL9 ที่สูงขึ้นอาจก่อให้เกิดผลกระทบเหล่านี้อย่างไร ทีมพบว่าไซโตไคน์เปิดใช้ยีนที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบในเซลล์บุผนังหลอดเลือดซึ่งเป็นเส้นเลือดในขณะที่ปิดยีนที่เกี่ยวข้องกับการแบ่งเซลล์ “ นั่นเป็นลายเซ็นสำหรับการชราภาพของเซลล์” Furman กล่าว ในขณะที่ผลักเซลล์เข้าสู่การชราภาพไซโตไคน์ยังทำให้เซลล์สามารถหดตัวขยายหรือสร้างช่องทาง microvascular ได้น้อยลง ในทางกลับกันการยับยั้งการผลิต CXCL9 ทำให้เซลล์ทำงานได้ตามปกติอีกครั้ง

ในทางทฤษฎีคำแนะนำนี้ที่ถนนสำหรับการรักษาด้วยการอักเสบที่เกี่ยวข้องกับ CXCL9 แม้ว่าทริกเกอร์ที่ส่ง CXCL9 พุ่งสูงขึ้นยังคงเป็นปริศนา แต่ Furman กล่าว ในเรื่องที่เกี่ยวกับการค้นหาการรักษาสำหรับการอักเสบที่เกี่ยวข้องกับอายุโดยทั่วไป "นี่คือจุดเริ่มต้นไม่ใช่จุดจบ" เฟอร์รุคชีบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต การลดสาเหตุที่แน่นอนของการอักเสบเป็นสิ่งสำคัญเพราะนักวิทยาศาสตร์สามารถกำหนดเป้าหมายระบบเฉพาะเหล่านั้นได้อย่างรอบคอบในขณะที่ออกจากระบบภูมิคุ้มกันที่เหลืออยู่

แม้ว่า AI ระบุว่าไซโตไคน์ใดที่อาจมีความสำคัญต่อการอักเสบที่เกี่ยวข้องกับอายุ แต่ก็ไม่ได้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับสาเหตุที่ cytokines เฉพาะถูกผูกติดอยู่กับความชราอลันโคเฮนผู้ช่วยศาสตราจารย์ของมหาวิทยาลัยเชอร์บรูคในควิเบกซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษา เนื่องจากระบบภูมิคุ้มกันทำหน้าที่เป็นเครือข่ายหลายชั้นซึ่งไซโตไคน์เดี่ยวสามารถกระตุ้นเหตุการณ์ที่ซับซ้อนได้ทำความเข้าใจว่าการเปลี่ยนแปลงทั่วทั้งเครือข่ายใดที่นำไปสู่การอักเสบเรื้อรังจะต้องใช้งานได้มากขึ้นเขากล่าว แต่นั่นเป็นวิธีเดียวที่จะระบุวิธีแก้ปัญหาที่ทำให้การอักเสบที่เกี่ยวข้องกับอายุในการตรวจสอบในขณะที่ช่วยให้การทำงานของระบบภูมิคุ้มกันที่เป็นประโยชน์ดำเนินต่อไปเขากล่าวเสริม

ตัวอย่างเช่น "ไซโตไคน์ที่มีการอักเสบเหล่านี้จำนวนมากยังเป็นองค์ประกอบสำคัญของกลไกการป้องกันโฮสต์เพื่อป้องกันการติดเชื้อ" Goldberg กล่าว "การกำหนดเป้าหมายปัจจัยเหล่านี้จะ [ต้องการ] การตรวจสอบอย่างละเอียดและการวางแผนอย่างรอบคอบ"

“ เรากำลังเล่นด้วยไฟ ... เพราะโมเลกุลเหล่านี้จำนวนมากอาจช่วยได้ในบางกรณีทำร้ายผู้อื่น” โคเฮนกล่าว "เราควรจะระมัดระวังในการก้าวไปสู่การบำบัดจนกว่าเราจะเข้าใจเครือข่ายที่ดีขึ้น"

เผยแพร่ครั้งแรกใน Live Science