膳食信号调控生物衰老的系统营养学与精准干预策略

【字体: 时间:2025年08月22日 来源:npj Aging 6

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  面对全球老龄化挑战,研究人员提出膳食作为衰老的分子调节器,通过影响炎症、微生物组和系统韧性来调控生物年龄。研究整合表观遗传时钟、AI多组学分析和"营养暗物质(NDM)"概念,揭示地中海饮食等模式可降低慢性病风险并优化健康寿命。该成果为精准营养干预提供了分子靶点,推动EIT食品健康老龄化智库实现科学转化。

  

随着全球人口老龄化加剧,寿命延长并未同步带来健康寿命的提升。欧盟81.4岁的平均预期寿命背后,隐藏着健康寿命年数(HLY)与伤残调整寿命年(DALY)的显著差距。这种"长寿不健康"的困境催生了老年科学(geroscience)的新目标——通过干预生物衰老过程来延长健康寿命(healthspan)。传统抗衰老研究多聚焦基因疗法或药物开发,而最新研究表明,日常膳食中隐藏着调控衰老的关键分子信号。

发表在《npj Aging》的这项研究创新性地提出"营养暗物质(Nutrition Dark Matter, NDM)"概念,指代食物中大量未被鉴定的生物活性小分子。通过整合表观遗传时钟(epigenetic clocks)、微生物组分析和AI驱动的多组学技术,团队系统解析了膳食模式影响衰老的三大机制:表观遗传调控、菌群-宿主互作和系统韧性维持。研究采用欧洲健康人群队列数据,结合GrimAge等生物年龄评估模型,验证了地中海饮食等模式对延缓生物衰老的显著效果。

膳食模式塑造衰老生物学

通过分析护士健康研究等超10万人队列发现,坚持替代健康饮食指数(AHEI)可使健康老龄化几率翻倍。植物性饮食通过抑制mTOR通路、调节去乙酰化酶(sirtuins)等机制,实现心血管疾病风险降低21%。研究特别强调维生素D3等免疫调节营养素通过维持表观基因组稳定性,在延缓衰老中发挥核心作用。

微生物组作为营养干预靶点

研究揭示肠道菌群演化规律:从婴儿期的定植到成年期的稳定,最终老年期呈现普雷沃菌(Prevotella)增加等特征性变化。高纤维饮食促进的粪杆菌(Faecalibacterium)与较低表观遗传年龄相关,而瘤胃球菌(Ruminococcus)则关联炎症。通过粪便微生物移植(FMT)等技术调控菌群组成,可能成为干预神经退行性疾病的新策略。

AI与多组学驱动的精准干预

团队开发了整合深度学习模型(如AltumAge)和SHAP解释算法的技术平台,能识别对膳食干预敏感的表观遗传位点。微生物组衰老时钟分析显示,特定菌群特征可预测5年生存率。这些技术使个性化营养方案成为可能,如针对前驱糖尿病患者定制含多酚的生物年龄干预方案。

EIT食品健康老龄化智库

成立的跨学科智库(HATDT)汇聚50余位专家,正在实施代谢综合征高风险人群的生物年龄监测项目。该平台创新性地采用"反向转化"策略,将社区健康需求反馈至分子机制研究,推动科学发现向公共卫生实践转化。

这项研究开创性地构建了"膳食-微生物组-表观基因组"的衰老调控框架,其核心突破在于:首次系统量化了NDM对衰老通路的影响;验证了AHEI等膳食模式对多维度健康老龄化的促进作用;开发了可临床转化的生物年龄评估工具。研究者呼吁建立欧洲范围的"食品组学"计划,全面绘制食物生物活性成分的分子靶点图谱,这将为精准营养干预提供前所未有的科学基础。正如维生素D3研究揭示的免疫调节机制所示,未来可能通过膳食调控实现衰老相关慢性病的源头预防,最终达成"健康老龄化成为常态而非例外"的公共卫生目标。

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