บทความอายุยืน

'นาฬิกา' ทางชีวภาพที่พัฒนาขึ้นใหม่เผยให้เห็นสัญญาณทางภูมิคุ้มกันของการแก่ชราและวิธีชะลอการฟ้องนี้

'นาฬิกา' ทางชีวภาพที่พัฒนาขึ้นใหม่เผยให้เห็นสัญญาณทางภูมิคุ้มกันของการแก่ชราและวิธีชะลอการฟ้องนี้

เรารู้ว่าระบบภูมิคุ้มกันมีบทบาทสำคัญในสุขภาพของเรา ตั้งแต่การปกป้องเราจากการรุกรานที่เป็นอันตรายไปจนถึงการช่วยให้เราหายจากทั้งอาการบาดเจ็บเล็กๆ น้อยๆ (เช่น รอยกระดาษบาด) และแผลใหญ่ (เช่น การผ่าตัด) ระบบภูมิคุ้มกันที่แข็งแรงช่วยให้เราปลอดภัยและทำงานได้ดี แต่สิ่งที่ไม่ค่อยมีใครทราบก็คือ เรามี "วัยภูมิคุ้มกัน" ที่อาจแตกต่างจากอายุในสูติบัตรของเรา และอายุทางภูมิคุ้มกันนี้มีความเชื่อมโยงอย่างแน่นหนากับการอักเสบ แม้ว่าการอักเสบเฉียบพลันจะมีความจำเป็นและเป็นประโยชน์ หากไม่มีการอักเสบเฉียบพลัน การตัดกระดาษเล็กๆ น้อยๆ อาจกลายเป็นการติดเชื้อร้ายแรงได้ แต่ชนิดที่เป็นอันตรายมากกว่าคือการอักเสบเรื้อรังที่เป็นระบบ 

ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในเดือนนี้ใน ธรรมชาติ อากิngซาเยดและเพื่อนร่วมงานพัฒนานาฬิกาชีวภาพแบบใหม่ที่ประเมินว่าระบบภูมิคุ้มกันของเรามีอายุเร็วแค่ไหนโดยพิจารณาจากตัวชี้วัดทางชีวภาพของการอักเสบเรื้อรัง ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดและ Buck Institute of Aging ระบุโปรตีนและรูปแบบที่เร่งอายุภูมิคุ้มกันและการอักเสบของเรา โดยตั้งชื่อนาฬิกาว่า iAge (ไม่ใช่ นี่ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ใหม่ล่าสุดจาก Apple แม้ว่าจะใช้ปัญญาประดิษฐ์ตามอัลกอริทึมมากพอๆ กันก็ตาม!) 

นาฬิกาภูมิคุ้มกันของเราติ๊กและต็อกอย่างไร

การอักเสบมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาและการลุกลามของความชราในเซลล์ เนื้อเยื่อ และอวัยวะของเรา แม้ว่าเราจะทราบดีว่าการอักเสบทั่วร่างกายเป็นอันตรายต่อสุขภาพและเร่งการแก่ชรา แต่ไม่มีตัวชี้วัดทางชีวภาพที่ได้มาตรฐานเพื่อระบุลักษณะของวัยที่อักเสบนี้ — จนถึงขณะนี้ ก็มีนาฬิกา iage 

ในการศึกษานี้ ซาเยดและเพื่อนร่วมงานตรวจดูเครื่องหมายภูมิคุ้มกันและการอักเสบ 50 ตัวจากตัวอย่างเลือดจำนวน 1,001 คนในช่วงอายุ 8 ถึง 96 ปี ทีมวิจัยได้สร้างหน่วยวัดขึ้นมาโดยใช้อัลกอริธึมการเรียนรู้เชิงลึกเพื่อวัดการอักเสบเรื้อรังและการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน และวิธีเหล่านี้ ตัวชี้วัดทางชีวภาพเปลี่ยนแปลงไปตามอายุของคนที่มีสุขภาพดีกับคนที่ไม่แข็งแรง 

สิ่งสำคัญอันดับแรกในการวิจัยด้านสุขภาพคือการเจ็บป่วยหลายโรค ซึ่งเป็นการอยู่ร่วมกันของภาวะสุขภาพหลายอย่างในคนๆ เดียว ซึ่งสะท้อนถึงการสะสมความเสียหายจากเซลล์และอวัยวะที่เพิ่มขึ้น ในแบบจำลองนี้ มีความสัมพันธ์อย่างมากระหว่าง iage ที่สูงขึ้นและภาวะป่วยหลายทางในผู้ใหญ่ที่มีอายุเกิน 60 ปี โดยอยู่ภายใต้อิทธิพลของอายุทางภูมิคุ้มกันที่มีต่อสุขภาพที่ไม่พึงประสงค์ ในกลุ่มย่อยเล็กๆ ของผู้สูงอายุ ทีมวิจัยพบว่า iage ที่วัดที่ระดับพื้นฐานสามารถทำนายความอ่อนแอและการเสียชีวิตจากทุกสาเหตุได้สูงในอีกเจ็ดปีต่อมา ซึ่งคาดการณ์ได้ดีกว่าอายุตามปฏิทินด้วยซ้ำ 

นอกจากนี้ คะแนน iage ที่สูงกว่ายังเชื่อมโยงกับเครื่องหมายที่เพิ่มขึ้นของการชราภาพของเซลล์ภูมิคุ้มกัน ซึ่งเป็นสภาวะของการหยุดการเจริญเติบโตของเซลล์ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ซึ่งจะทำให้เซลล์อยู่ในสถานะคล้ายซอมบี้ สิ่งนี้ทำให้เซลล์ยังคงทำงานผิดปกติในร่างกายแต่ทิ้งร่องรอยของความเสียหายที่เป็นหลักประกันไว้เบื้องหลัง ทำให้เกิดการอักเสบมากขึ้น

ตัวชี้วัดทางชีวภาพที่อักเสบทำนายความเสียหายของหัวใจ

นักวิจัยพบว่าตัวบ่งชี้ทางชีวภาพทางภูมิคุ้มกันหนึ่งตัวมีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับทั้ง iage และ multimorbidity - cxcl9 โปรตีนขนาดเล็กนี้คือคีโมไคน์ ซึ่งเป็นไซโตไคน์ชนิดหนึ่ง (โมเลกุลส่งสัญญาณ) ที่ดึงดูดเซลล์ไปยังบริเวณที่มีการติดเชื้อ และเพิ่มการทำงานของยีนที่ทำให้เกิดการอักเสบ ระดับ cxcl9 ที่สูงขึ้นมีความสัมพันธ์อย่างมากกับ iage ที่มากขึ้น และเครื่องหมายของความชราที่เพิ่มขึ้นในระบบหัวใจและหลอดเลือด 

ระดับ cxcl9 เริ่มเพิ่มขึ้นเมื่ออายุประมาณ 60 ปี แม้แต่ในผู้สูงอายุบางคนที่จัดว่า "มีสุขภาพแข็งแรงอย่างยิ่ง" ระดับ cxcl9 ที่สูงขึ้นเชื่อมโยงกับตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่เกี่ยวข้องกับหัวใจในผู้สูงอายุเหล่านี้ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงของหัวใจที่เพิ่มขึ้น โดยการเปลี่ยนแปลงขนาดและรูปร่างของหัวใจเพื่อตอบสนองต่อความเสียหาย 

พวกเขายังแสดงความเร็วคลื่นชีพจรในหัวใจที่สูงขึ้น ซึ่งสะท้อนถึงความหนาของหลอดเลือดแดงและความเสียหายของอวัยวะ ตัวชี้วัดทางชีวภาพเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะทำนายเหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับหัวใจและหลอดเลือดในอนาคตได้ดีกว่าปัจจัยเสี่ยงทั่วไป (เช่น คอเลสเตอรอล) ซึ่งบ่งชี้ว่า cxcl9 อาจเป็นตัวบ่งชี้การรักษาที่มีศักยภาพในการประเมินความเสี่ยงโรคหัวใจและหลอดเลือดในระยะเริ่มต้นในผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดี 

Cxcl9 ควบคุมสุขภาพหัวใจและหลอดเลือด

Cxcl9 ควบคุมสุขภาพหัวใจและหลอดเลือด

นอกจากนี้ cxcl9 ยังพบในปริมาณที่สูงกว่าในเซลล์บุผนังหลอดเลือดที่มีอายุมาก ซึ่งเป็นเซลล์ชั้นเดียวที่เรียงรายอยู่ในหลอดเลือดและหัวใจ ที่เพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการ ความเสียหายต่อเอ็นโดทีเลียมมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาภาวะหัวใจที่เกี่ยวข้องกับอายุ เนื่องจากความเสียหายนี้อาจเกิดขึ้นก่อนสัญญาณอื่นๆ ของความชราของหลอดเลือดหัวใจ การตั้งเป้าหมายโดยเร็วที่สุดอาจทำให้สภาวะเหล่านี้ล่าช้า และอาจให้ผลกระทบที่มีความหมายทางคลินิก 

ทีมงานยังพบว่าการยับยั้ง cxcl9 ในการเพาะเลี้ยงเซลล์ช่วยและฟื้นฟูความผิดปกติของหลอดเลือด ซึ่งบ่งชี้ว่าการกำหนดเป้าหมายโมเลกุลนี้อาจเป็นประโยชน์ต่อสุขภาพของหัวใจสำหรับผู้ที่มี iage สูง สุดท้ายนี้ ซาเยดและเพื่อนร่วมงานตรวจดูระดับ cxcl9 ในหนูอายุน้อยและหนูอายุมาก โดยพบว่าสัตว์ที่มีอายุมากกว่ามีระดับเคมีบำบัดที่สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ ควบคู่ไปกับการทำงานของเซลล์บุผนังหลอดเลือดที่บกพร่อง

ดังที่ผู้เขียนระบุไว้ในรายงานที่ตีพิมพ์ว่า "เราแสดงให้เห็นว่า cxcl9 เป็นตัวควบคุมหลักของการทำงานของหลอดเลือดและความชราภาพของเซลล์ ซึ่งบ่งชี้ว่าการรักษาที่มุ่งเป้าไปที่ cxcl9 สามารถใช้ป้องกันการเสื่อมสภาพที่เกี่ยวข้องกับอายุของระบบหลอดเลือดและระบบสรีรวิทยาอื่นๆ ได้เช่นกัน ”

การดูนาฬิกาตามอายุของเรา

การดูนาฬิกาตามอายุของเรา 

ด้วยผลลัพธ์ของ iage และการตรวจเลือดแบบง่ายๆ ในไม่ช้า อาจง่ายกว่าที่จะบอกได้ว่าใครมีความเสี่ยงต่อการแก่ชราทางภูมิคุ้มกัน ซึ่งมีความสัมพันธ์อย่างมากกับความเสียหายของเยื่อบุผนังหลอดเลือดและความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับหัวใจและหลอดเลือดที่ตามมา เมื่อเปรียบเทียบกับนาฬิกาชีวภาพอื่นๆ ข้อมูลจากนาฬิกาที่เน้นภูมิคุ้มกันและการอักเสบอาจมีความเป็นไปได้มากกว่าในการให้ผลลัพธ์ที่นำไปปฏิบัติได้ ซึ่งอาจยืดอายุสุขภาพของผู้สูงอายุได้ เนื่องจากจำนวนปีที่มีชีวิตอยู่โดยไม่มีภาวะเรื้อรังเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น อาจง่ายกว่าในการกำหนดเป้าหมายไปที่การลดระดับ cxcl9 มากกว่าการปรับเปลี่ยนสารเคมีในรูปแบบ dna (เช่นเดียวกับนาฬิกาอีพีเจเนติกส์)

ดร.เฟอร์แมน สรุป งานของพวกเขาระบุว่า "การนำชีววิทยามาสู่แนวทางที่เป็นกลางอย่างสมบูรณ์ทำให้เราสามารถระบุตัวชี้วัดได้หลายอย่าง รวมถึงโปรตีนภูมิคุ้มกันขนาดเล็กที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบเรื้อรังทั่วร่างกายที่เกี่ยวข้องกับอายุและการแก่ชราของหัวใจ ขณะนี้ เรามีวิธีการในการตรวจหาความผิดปกติและหนทางสู่ การแทรกแซงก่อนที่จะเกิดพยาธิสภาพเต็มที่”

อ้างอิง: 

Sayed, N., Huang, Y., Nguyen, K. และคณะ นาฬิกาสูงวัยจากการอักเสบ (iAge) ที่อิงจากการเรียนรู้เชิงลึกติดตามภาวะป่วยหลายโรค ภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่อง ความอ่อนแอ และความชราของหลอดเลือดและหัวใจ แนท เอจิ้ง 1, 598–615 (2021) https://doi.org/10.1038/s43587-021-00082-y



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า