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Cell：刘光慧等构建“衰老数字人体”方案，精准预测个体生物学年龄

news 2026/5/11 22:11:42

来源：医诺维

题图：Pixabay

撰文：王聪

衰老，既是生命科学的基本谜题，也是现代医学面临的关键挑战。它不由单一基因或通路主导，而是受控于跨越分子、细胞、组织、器官乃至整个机体的高度交织的复杂网络。微观尺度的扰动在此网络中级联放大，最终驱动宏观的机体衰退与慢病进展。此外，个体差异使同龄人的健康储备截然不同；器官异步让不同系统的老化进程各有快慢。正因如此，衰老科学长期困于“描述多于预测、关联多于因果”的局限。要突破这一困局，不仅需要回答“一个人有多老”，更须明确“哪儿先老、为何而老、如何干预”——这正是降低慢病负担、应对全球老龄化的核心科学命题。

2026 年 5 月 8 日，中国衰老标志物研究联合体（ABC）在国际顶尖学术期刊Cell发表了题为：Multimodal clocks of human aging的研究论文。

衰老是每个人都无法回避的过程，但如何科学地量化它，一直是个难题。在这项最新研究中，来自中国科学院动物研究所、北京基因组研究所、宣武医院、上海交通大学医学院附属仁济医院等多家机构的研究人员通过对 2019 名 18-91 岁的中国健康人群进行系统分析，首次构建了一套多模态、多层次、可解释的“人类衰老时钟”体系，由此生成一个可量化、可模拟、可干预的“衰老数字人体”框架。该框架不仅能精准预测个体的整体生物学年龄，还能绘制不同器官的衰老速率差异及异步性图谱，还发现了凝血因子的年龄依赖性积累是多器官衰老和全身性炎症激活的驱动因素。

图源：论文截图

给全身器官做“体检”：建立全球首个标准化衰老队列

为了全面描绘衰老过程，研究团队在北京、宁波、衢州、南昌四个城市建立了“多中心衰老标准化队列”（multicentric Chinese aging standardized，mCAS），队列覆盖 2019 名 18-91 岁健康志愿者，研究团队为每位志愿者进行了极其详细的“全身扫描”——

临床层面：测量了 240 多项指标，包括面部皱纹、骨密度、心肺功能、听力、握力、平衡能力、甚至步态。
分子层面：采集了血液与粪便样本，系统解析了 DNA 甲基化、基因表达、蛋白分子、代谢物及肠道微生物六大维度分子特征。

最终，研究积累了超过 10 亿个高质量数据点，构建了人类衰老的跨维度表型数据集合。

三层“衰老时钟”：从宏观功能到微观分子

基于这六类分子维度的全息数据，研究团队建立了三个层次的“衰老时钟”，像一套精密的诊断系统——

1、核心能力时钟（Core Capacity clock，CC-clock）：整合 240 余项临床生理指标，评估身体八大功能的实际衰退情况，比如肺活量、血压、平衡能力等。用于刻画机体整体生理功能衰退，能直观反映“生理年龄”是否跑赢了实际年龄；

2、多模态时钟（Multimodal clock，MM-clock）：引入注意力机制与 Inception 结构等深度学习算法，通过整合来自 DNA 甲基化、转录本、蛋白质、代谢物及肠道微生物等六个层级的分子表型数据，将预测时序年龄的平均绝对误差降低至 3.87 年；

3、器官时钟（Organ-clock）：依托无创“液相活检”策略——通过血浆中器官富集蛋白、临床检验与影像特征三方互证——独立评估六个器官的生物学年龄，可评估特定器官的衰老速度，首次定量揭示了器官衰老的异步性。

关键发现：凝血因子——衰老的“加速器”与“指示灯”

在所有发现中，最引人注目的是凝血因子的积累。该研究发现，随着衰老的进行，肝脏产生的多种凝血因子在血液中会持续增加。

这不仅仅是衰老的一个伴随现象（作为衰老的生物标志物），更是一个核心驱动因素（作为衰老的驱动因素）。过多的凝血因子会：

促进血管老化：导致血管硬化、功能下降。
引发慢性炎症：激活全身性的低度炎症状态，进一步损害各个器官。
形成恶性循环：加速的血管衰老和炎症又会反过来促进更多凝血因子的产生。

简单来说，凝血因子像是一个“衰老加速器”，同时又是一个在血液中很容易检测到的“衰老指示灯”。这为未来通过血液检测早期预警衰老风险，甚至开发针对性的干预措施（例如调节凝血功能）提供了全新的靶点。

我们的器官，衰老并不同步

研究还证实了衰老的“异步性”。就像一辆车，不同零件磨损速度不同。该研究通过“器官时钟”发现，一个人的大脑、心脏、肝脏可能有着不同的“生物学年龄”。例如，长期吸烟者肺部年龄可能显著大于实际年龄，而经常锻炼的人肌肉和心血管系统可能更年轻。

这种“异步衰老”模式解释了为什么同龄人之间健康状况差异巨大，也提示了我们，抗衰老需要更有针对性的个性化策略。

意义与展望：从“算命”到“精准管理”

这项研究将衰老从一个模糊的概念，变成了一个由多项客观指标构成的、可测量、可评估的科学体系，标志着衰老科学从碎片化、描述性，向标准化、系统性、因果性的范式转变，不仅回答了“一个人老得有多快、哪个器官先老”，更在因果层面揭示了“为什么老”以及“从哪里干预”。

当前，“衰老数字人体”正从多个维度持续迭代，有望帮助我们实现——

健康评估：未来，通过类似的综合检测，我们或许能像查看体检报告一样，获得一份“衰老评估报告”，了解自己各个系统的真实老化状况和风险点。
药物研发：发现的凝血因子等关键靶点，为开发延缓衰老的药物或疗法指明了新方向。
生活方式干预：研究建立的标准数据库，可以帮助科学评估运动、饮食、药物等干预措施对延缓不同器官衰老的具体效果。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.04.025

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