研究人员在一家初创公司建立了一种算法,它非常擅长预测你在地球上度过了多少年,而它所需的唯一信息就隐藏在你的肠道深处。
人类肠道是数十亿细菌的家园,300至500种不同菌株,包含近 200 万个基因 - 统称为肠道微生物组。
尽管可以肯定地说这些生物体是我们生存的重要组成部分,但我们仍然不确切地知道健康的肠道微生物组应该是什么样子,或者它如何随着时间的推移而变化。
新的学习,到目前为止在预印本服务器上可用,增加了不断增长的研究机构这表明人类肠道可以充当生物钟,能够在短短几年内确定一个人的年龄。
“据我们所知,我们提出了第一种利用肠道微生物丰度谱来预测人类实际年龄的方法,”作者写。
我们知道新生儿的肠道会经历一系列阶段的适应和变化。 但研究人员尚未确定普通成年人的肠道微生物组是否有所进步,或者在一个人的成年生活中是否保持不变。
如果衰老过程导致肠道逐渐发生有害的变化,那么这肯定是有道理的。 但到目前为止,这方面的科学还没有定论,基于这些信息的任何年龄预测都相当乏善可陈。
例如,过去的机器模型在预测肠道菌群样本是年轻还是古老方面仅比完全随机猜测好 10% 到 15%。
新的预测更加准确,尽管我们需要记住它们尚未经过同行评审。
为了弄清楚微生物组如何随时间变化,人工智能初创公司 InSilico Medicine 的研究人员检查了来自 1,165 名健康个体的 3,663 个肠道细菌样本。
这些样本是从公开数据集中收集的,来自 20 至 90 岁之间的人群,其中约三分之一的数据来自 20 至 39 岁年龄组,三分之一来自 40 至 59 岁年龄组,三分之一来自 20 至 59 岁年龄组。 60至90岁年龄段。
该团队部署了一个深度神经网络90% 的数据,看看这种类型是否最终可能能够预测捐赠者的年龄。
训练完成后,就对算法进行测试。 当要求预测剩余 10% 的年龄时,该程序能够在短短四年内准确预测某人的年龄。
除此之外,该算法还强调了在总共检查的 95 种肠道细菌中,对预测某人年龄最重要的 39 种肠道细菌。
奇怪的是,一个人的年龄似乎与肠道中有害或有益细菌的数量无关。
例如,弯曲菌病,通常由以下原因引起的胃肠道感染空肠弯曲杆菌,众所周知,这种细菌更容易影响儿童,而老年人似乎更有可能抵抗这些细菌。
“老年人的这些细菌数量较少,因为他们更有可能携带以前的记忆。空肠弯曲杆菌暴露(无论是在免疫系统还是微生物群组成中)并可以有效防止其广泛定植,”作者解释。
“与此同时,年轻人还没有制定出反对的手段空肠弯曲杆菌并让它在更大程度上繁殖。”
但这项研究并不是真正要确定哪些细菌可以促进长寿或产生更“年轻”的肠道微生物。
毕竟,这些细菌菌落会随着睡眠、饮食和运动的变化而波动,因此很难说老年人的微生物组变化是否预示着衰老,或者是否预示着过去 50 年全球饮食和生活方式的变化。
如果我们想加深对人类衰老及其与肠道微生物组关系的了解,就必须对这 39 种细菌进行进一步研究。
作者希望,如果他们的方法得到验证,它可以帮助人们更准确地了解一个人在世时的真实生物年龄,这可能会促进个性化医疗的进步。
这项研究可以在预印本服务器上找到生物Rxiv。