劃時代的血檢技術:利用「蛋白時鐘」預測阿茲海默症與多達 18 種慢性疾病風險

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近期發表在《自然醫學》(Nature Medicine)期刊上的一項研究揭示,一種基於血液中約 200 種蛋白質的「蛋白時鐘」(protein clock)可以準確預測個體罹患多達 18 種慢性疾病的風險,包括心臟病、癌症、糖尿病以及阿茲海默症(Alzheimer’s disease)。這一發現為開發單一檢測方法提供了可能性,這種方法將能夠同時預測多種慢性病的風險,成為預防慢性疾病的重要工具。

這項研究由波士頓麻薩諸塞州總醫院(Massachusetts General Hospital)的人口健康研究員奧斯汀·阿根提利(Austin Argentieri)領導。阿根提利強調:「最終,延長壽命的關鍵在於預防慢性疾病。」該研究利用來自英國人體生物資料庫(UK Biobank)中 45,441 名隨機選取的樣本數據,也是迄今為止規模最大的蛋白時鐘研究樣本,比先前的相關研究規模大約多了 30 倍,因此其統計效力也隨之顯著提升。

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20 種最具指標性蛋白時鐘:跨族群的準確預測

研究顯示,人體的年齡與罹患許多年齡相關疾病的風險密切相關。然而,傳統上以年齡為基礎的疾病風險預測並不完美,因為同年齡的個體可能會有截然不同的健康狀況。為了更準確地反映個體的疾病狀況,研究團隊構建一個基於蛋白質的「時鐘」,並將其與個體的年齡進行比對。研究發現,血液中 204 種蛋白質的水平可以準確預測年齡,而其中僅使用 20 種最具指標性的蛋白質所建構的時鐘,其預測年齡的效果幾乎與 204 種蛋白質時鐘相當。

這些蛋白質包括彈性蛋白(elastin)和膠原蛋白(collagen),這些蛋白質構成了細胞之間的支持結構,還有參與免疫反應和荷爾蒙調節的蛋白質。該蛋白時鐘不僅在英國人體生物資料庫的樣本中表現出色,還在中國和芬蘭的 2 個人體生物資料庫的近 6,000 名貢獻者中呈現出同樣的準確性。這意味蛋白時鐘的預測能力適用於各種基因背景的個體,這是以往僅限於同質性較高人群的蛋白質時鐘研究所無法達成的。

蛋白時鐘的臨床應用前景:改善健康管理的潛力

這項研究的一大亮點在於它揭示蛋白質時鐘與多種慢性疾病之間的聯繫。研究發現,那些蛋白質時鐘年齡高於實際年齡的個體,更容易罹患包括糖尿病、神經退化疾病、癌症以及心臟、肝臟、腎臟和肺部疾病等 18 種慢性病。此外,蛋白質時鐘的老化速度還與身體衰弱、反應遲緩和過早死亡密切相關。

儘管如此,研究也指出,有些人的蛋白質時鐘老化速度比平均值慢,這可能與環境因素、遺傳或兩者的結合有關。在研究中,那些「老化速度最慢」的 10% 的人中,只有不到 1% 的人發展成為癡呆症或阿茲海默症患者。

隨著研究進行的愈加深入,研究團隊計劃進一步擴展數據集的地理和基因多樣性,並探索蛋白質時鐘在測試新型醫療治療能否延緩年齡相關疾病中的應用。該技術不僅能提供預測疾病風險的能力,還可能成為評估治療效果的新工具,使醫療專業人員在不需等待數十年的情況下,迅速了解治療的長期效果。

因此,蛋白質時鐘的發現為未來健康管理和慢性疾病的預防提供新的可能性。隨著技術的進一步發展,它有望成為評估和管理個體健康的重要工具。

延伸閱讀:神經退化預防醫學興起!阿茲海默症血液常規檢測新突破

參考資料:
https://www.nature.com/articles/d41586-024-02576-2

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