寿命延长干预未必压缩发病期:DIRE统计新方法揭示疾病扩张风险
《GeroScience》:Life-extending interventions do not necessarily result in compression of morbidity: a case example offering a robust statistical approach
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时间:2025年11月14日
来源:GeroScience 5.4
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本研究针对寿命延长干预能否压缩发病期(CoM)这一关键问题,提出了创新的差异率效应(DIRE)统计方法。通过分析三种小鼠饮食干预数据,研究人员发现慢性热量限制等寿命延长干预并未实现发病期压缩,反而可能扩展发病期。该研究为评估抗衰老干预效果提供了严谨方法学框架,对推动健康老龄化研究具有重要意义。
随着全球人口老龄化进程加速,如何实现健康长寿已成为重大科学挑战。詹姆斯·弗里斯在1980年代提出的发病期压缩(Compression of Morbidity, CoM)假说认为,通过延迟慢性疾病发生,可以使患病期在生命末期集中出现,从而延长健康寿命。然而,这一理想愿景与现实之间存在巨大差距——研究表明,全球健康寿命与总寿命差距持续扩大,美国这一差距已达12.4年。
尽管科学家已发现多种寿命延长干预措施,如热量限制、雷帕霉素、二甲双胍等,但这些干预是否能真正压缩发病期仍存在争议。当前研究面临方法学瓶颈:缺乏将健康寿命与总寿命数据整合分析的标准化统计方法,多数研究分别比较两者P值,可能导致“名义显著性差异错误”(DINS错误)。
为解决这一问题,由Deependra K. Thapa领衔的研究团队在《GeroScience》发表论文,提出创新的差异率效应(Difference in Rate Effects, DIRE)方法,通过比较活力下降速率与生存下降速率来评估发病期压缩。研究人员假设:若干预组活力下降速率与生存下降速率的差异小于对照组,则表明干预在延长寿命的同时压缩了发病期。
研究方法基于三项公开的小鼠研究数据,涵盖慢性热量限制、间歇性禁食、氨基酸调控和α-酮戊二酸补充等饮食干预。研究使用31项指标的衰弱指数评估健康状态,其补数定义为活力值。通过指数衰减模型拟合个体活力轨迹,计算活力下降速率;同时利用Cox比例风险模型估计生存下降速率。
研究发现所有干预组和对照组小鼠随年龄增长活力均下降,但下降速率存在差异。生存分析显示,Di Francesco等人的研究中所有干预均显著延长寿命,其中40%热量限制效果最显著;Green等人的研究中异亮氨酸限制饮食改善两性小鼠生存;Shahmirzadi等人的α-酮戊二酸补充则无显著生存益处。
差异分析表明,所有组别中活力下降速率均慢于生存下降速率,但组间比较(双重差分分析)显示不同模式。在Di Francesco等人的研究中,20%和40%热量限制组的差异显著大于对照组,提示慢性热量限制可能导致发病期扩张,与假设相反。其他干预组未显示显著发病期压缩证据。
有趣的是,在极高龄小鼠中,干预组显示出更大的负差异值,表明在生命最末期可能实现发病期压缩。但这一发现受限于高龄小鼠数量较少,需进一步验证。
本研究挑战了“寿命延长必然压缩发病期”的固有认知,揭示寿命、健康寿命和发病期压缩可能是相互独立的终点。特别是慢性热量限制虽有效延长寿命,却可能延长衰弱期,这一发现对抗衰老研究范式具有重要启示。
DIRE方法作为首个系统评估发病期压缩的统计框架,具有多重优势:避免任意二分类连续性健康指标、兼容不同时间点的纵向数据、提供统计显著性检验。研究者呼吁衰老科学界建立标准化发病期压缩分析方法,促进跨研究比较和荟萃分析。
未来研究需在更大样本和更多干预类型中验证DIRE方法,并探索其在人类老龄化研究中的应用。该研究为推动“不仅延长寿命,更要延长健康寿命”的衰老研究新范式提供了方法学基础,对实现健康老龄化目标具有重要意义。
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