近日,哈佛医学院 Blavatnik 学院遗传（chuán）学教授 David Sinclair 领导的研究小（xiǎo）组（zǔ）使用（yòng）机（jī）器学习算法开发（fā）了两个时钟,即 FRIGHT 时（shí）钟和 AFRAID 时钟（zhōng）,成功在老年小鼠中（zhōng）预测（cè）其生理年龄和实（shí）际寿命。

该研究（jiū）于（yú） 9 月 15 日发表在 Nature Communications《自然通讯》杂志中。

David Sinclair 表示,这项（xiàng）研究首次在小鼠中追（zhuī）踪其虚弱指数(FI),从而实现预测小鼠的剩余寿命,这样就可以快速评估延长寿命的干预措施的有效性,并期望有（yǒu）朝一日（rì）能（néng）用于人类。

研究人员补充道,由（yóu）于FI评分也适用（yòng）于人类,因此开（kāi）发一（yī）个人（rén）类预期寿命时（shí）钟并不难（nán）。只不过目前还（hái）没（méi）有一（yī）个大（dà）型数据集,可以追踪 60 多岁到 90 多（duō）岁的人,以及死亡率随访数据（jù）。该研（yán）究团（tuán）队（duì）目（mù）前也（yě）在朝（cháo）着这个（gè）最终目（mù）标继续（xù）努力（lì）。

准确评估衰老程度

要知道（dào）,人们的（de）生理年龄（líng）和实际年龄往（wǎng）往不相符（fú）。事实（shí）上,每（měi）个人衰老（lǎo）的速（sù）度并不（bú）一致。所以,与实际年龄相比（bǐ）,生理年龄更能准（zhǔn）确反映每个人的衰老（lǎo）。

那么,如何准确测量人们的生理年龄以评估衰老程度（dù）呢?

先前已有许多方（fāng）法测量（liàng）生理年龄（líng）,如（rú）握力（lì）或步态（tài）,评估免疫（yì）系统,端粒长度（dù）,糖基化终产物,细胞衰（shuāi）老的程度和 DNA 甲基化时（shí）钟。其中 DNA 甲基化时钟（zhōng）已经用于测试老鼠生理年龄。然而（ér）,由（yóu）于其昂贵,耗时且（qiě）需（xū）要抽取血液或组织,因而无法达到重（chóng）复测量的目的。

因此,找到一种更便宜或（huò）更不（bú）具侵（qīn）入性的方法来测（cè）试步态等（děng）生理信号（hào）的分（fèn）子基（jī）础,将有助（zhù）于人类更（gèng）早、更准确地预（yù）测和（hé）干预健康和寿命。

研（yán）究（jiū）人员（yuán）发现,虚弱指数(FI)评分优于以上（shàng）测量方（fāng）法,因而可作（zuò）为研究人类死亡率（lǜ）的强大（dà）预测指标。

FIs 可（kě）对多达 70 项与健（jiàn）康（kāng）有（yǒu）关的（de）情况进行（háng）量化,包括实验室检测结果、症状、疾病和日常生活活动等。最终得分（fèn）为 0-1 分,得分越高,则越虚弱。

为了识别小鼠寿命,David Sinclair 领导的研究小组对 60 只（zhī）老（lǎo）年小（xiǎo）鼠进行了一年多追踪（zōng）调查（chá）,直到（dào）小鼠（shǔ）自然死亡。

然后,他们训练了（le）两个机器模型从小鼠（shǔ）数据中（zhōng）进行学习。根据 FIs 评分,研究人员使用机（jī）器（qì）学习算法（fǎ）开（kāi）发了两个时钟,即 FRIGHT 时钟和 AFRAID 时钟。

其中 FRIGHT 时钟是根（gēn）据（jù）老鼠的虚弱状态来判断其生（shēng）理（lǐ）年龄,而 AFRAID 时钟（zhōng）可提前一年预测小鼠寿命,这两个（gè）时钟预测可准确到（dào） 2 个月内。

预测预期寿命

随后,研究（jiū）人员进一步识别这两个（gè）时钟（zhōng）能否作为研究衰老的（de）早期生物标记物。他们对一项研（yán）究进行了分析,该研究使用（yòng）血管紧（jǐn）张素（sù）转（zhuǎn）换酶(ACE)抑制剂依那普（pǔ）利用于21只雄性小鼠。

结果显示 FRIGHT 时钟显示使用依（yī）那普利（lì）处理的小鼠,其生理年龄较（jiào）未（wèi）使用依那普利（lì）处理小（xiǎo）鼠少（shǎo）一（yī）个月。而 AFRAID 时钟寿命预测则（zé）没有发现这（zhè）种改变。既往研究证实依那（nà）普（pǔ）利可（kě）改善小鼠健（jiàn）康,对其寿命则无影响。

此（cǐ）外（wài）,限制甲硫氨酸饮（yǐn）食被认为（wéi）是延长小鼠寿命的干预措施。研究人员使用 FRIGHT 时钟发现 13 只（zhī）老年小鼠进行限制甲（jiǎ）硫氨酸饮食后（hòu）其生理年龄较对照（zhào）组小（xiǎo） 0．7 个月（yuè）,而（ér）使用 AFRAID 时（shí）钟（zhōng）发（fā）现实验组中小鼠寿命长 1．3 个月。

因（yīn）此,这说（shuō）明 FRIGHT 时钟（zhōng）和（hé） AFRAID 时钟对延长寿命（mìng）和健康的干预措施有反应（yīng）。

研究人员（yuán）还发（fā）现（xiàn）,衰弱的一些（xiē）指标比其他指标更能预测生理（lǐ）年龄和寿命（mìng）。例如,听力损失和颤抖,因此,作者建议（yì）在计（jì）算生（shēng）理年龄时给（gěi）予某（mǒu）些因素更（gèng）多的权重。

“衰老带来的许多方面都（dōu）很可怕,我们（men）想要（yào）找到方（fāng）法来预（yù）防或逆转衰（shuāi）老,让年轻停留更长（zhǎng）时间。”本（běn）研究论文的（de）第（dì）一（yī）作者,哈佛医学院衰老生物学研究中心 Michael B． Schultz 表示。

研究人员表（biǎo）示,小（xiǎo）鼠和人（rén）有（yǒu）着很大的不（bú）同,而这两（liǎng）个时钟还不能用来预测人类健康、生理年龄或寿命。人类的健康和疾病有更复杂的生（shēng）物、生理、行为、环境和社会影响。但是,通（tōng）过结合分子标记和现有的生理（lǐ）标记,该（gāi）模（mó）型也将得到加强。目（mù）前,该（gāi）实验（yàn）室正（zhèng）把研究范围扩（kuò）大到其（qí）它动物包括（kuò）人类身上。