研究发现：到了这个年龄节点，大脑会断崖式衰老

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近期发表在《Nature Aging》杂志上的一项研究，深入剖析了大脑衰老过程中的三个重要年龄节点——57岁、70岁和78岁，并揭示了13种与大脑衰老密切相关的蛋白质。其中，Brevican（BCAN）蛋白尤为突出，不仅可能成为预测大脑衰老的潜在生物标志物，还展示了作为药物靶点的巨大潜力。

全球老龄化趋势加剧，预计到2050年，65岁及以上人口将超过15亿，占总人口的近1/5。随着年龄的增长，大脑如同一台运转多年的精密机器，逐渐面临“零件老化”和“功能退化”的问题。为了应对这一挑战，科学家们致力于理解大脑衰老的过程，以寻找延缓或逆转其影响的方法。

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该研究发现，大脑衰老并非一个线性的、平稳的过程，而是分阶段发生的，每个阶段涉及独特的生物学机制。特别是70岁这个关键节点，大脑神经退行性疾病的风险显著增加，标志着大脑健康状况的一个转折点。

研究人员开发了一种“多模态大脑年龄模型”，能够根据脑影像数据预测个体的“大脑年龄”，并通过与实际年龄对比计算出“大脑年龄差”（BAG）。这项技术基于1,705项脑成像数据指标（IDP），涵盖脑结构、体积及皮层厚度等方面，全面反映了大脑的生理状态和功能变化。通过对10,949名健康个体的数据分析，研究团队成功构建了一个精确的大脑衰老评估系统。

结合蛋白质组学的研究方法，科学家们进一步探讨了血浆蛋白水平变化与BAG之间的关联。通过对4,696名参与者中2,922种蛋白质的水平进行分析，他们识别出了13种与BAG显著相关的血浆蛋白。这些蛋白分为两类：“正相关蛋白”如GDF15、GFAP等，它们的高水平通常暗示更老化的状态；而“负相关蛋白”如BCAN、KLK6等，则有助于保持大脑的年轻活力。

在这13种蛋白中，BCAN的表现尤为引人注目。它不仅显著降低了多种脑部疾病的风险，例如全因痴呆（ACD）、阿尔茨海默病（AD）和中风，还显示出持续降低长期风险的能力。具体来说，BCAN使ACD风险下降39%，AD风险减少37%，并且保护人们免受中风威胁（风险降低29%）。这些发现表明，BCAN可能是治疗大脑衰老的一个重要靶点。

相反，“正相关蛋白”如GDF15和GFAP则与更高的脑部疾病风险相关。例如，GDF15增加了ACD、AD以及血管性痴呆的风险，同时还与焦虑和抑郁的发生率上升有关。GFAP更是对大脑健康构成了巨大威胁，显著提升了ACD、AD和血管性痴呆的风险。

研究还揭示了血浆蛋白水平在不同年龄阶段的动态变化。大约三分之一的血浆蛋白表现出复杂的波动模式，而非简单的线性增长或下降。例如，Cluster 3的蛋白在70岁左右达到顶峰，呈现对数曲线模式；而Cluster 4的蛋白则在60岁左右达到峰值后逐渐回落，形成倒U型曲线。这种波动模式反映了大脑衰老过程中细胞间连接的动态变化，影响着大脑内部的信息传递和协同能力。

此外，研究确定了三个关键年龄节点：57岁、70岁和78岁。每个节点对应特定的生物学过程，如代谢调节、神经元发育及JAK-STAT信号通路。这些发现进一步证实了大脑衰老是一个阶段性且高度动态的过程。

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综上所述，这项研究表明，大脑衰老不仅是时间的简单流逝，更是一个由多个因素共同作用的结果。通过识别与大脑衰老密切相关的蛋白，特别是BCAN这样的潜在生物标志物，科学家们为理解和干预大脑衰老提供了新的视角。未来的研究将继续探索这些蛋白的具体作用机制，以及它们作为药物靶点的可能性，为改善老年人群的生活质量带来希望。

参考

Liu, Wei-Shi, et al. "Plasma proteomics identify biomarkers and undulating changes of brain aging." Nature Aging (2024): 1-14.