随着时间的随机变化能否有效预测衰老？

我们都以不同的方式见证衰老——随着时间的流逝，肌肉和记忆逐渐衰退。

但并非每个人的衰老方式都相同，有些衰老是因为身体修复能力降低，而有些则是由于不可预测的随机损伤不断积累。

随机损伤可能由氧化应激、环境暴露和其他与年龄相关的生物过程等因素导致，这些因素就像“磨损的线”，逐渐破坏细胞结构，增加了患心血管疾病、糖尿病和神经障碍等与年龄相关疾病的风险。

近年来，研究人员提出了衰老时钟，为生物体的生物年龄提供了相关信息。2011 年开发的首批衰老时钟之一基于胞嘧啶磷酸鸟嘌呤（CpG）岛，这些岛反映了健康的不同方面[1]。衰老时钟的不断发展引发了一个疑问：衰老仅仅是随机事件导致的结果吗？

长寿.技术：表观遗传漂移这一概念可能听起来像是 70 年代的一张前卫摇滚专辑，但它指的是随着时间推移发生的 DNA 甲基化模式的逐渐且通常与年龄相关的变化。这种漂移通常是由表观遗传标记随时间推移保存不完美所致，可能致使基因组区域之间最初在早期发育时建立的独特甲基化模式丧失。这种变化会影响基因表达，并被认为会导致衰老和与年龄相关的疾病。

因此，表观遗传时钟试图绘制这些变化，预测生物系统接近衰老里程碑的可能程度。在不同物种中，表观遗传漂移是一致的，约 30%的小鼠基因组呈现出与年龄相关的表观遗传变化——这是构建生物钟的一个有希望的基础。

发表在《自然·衰老》上的一项新研究旨在确定仅随机变化是否能产生衰老时钟。有趣的是，研究人员发现，即使这种随机损伤中的微小变化也能够准确预测与年龄相关的变化。随机变化足以相当准确地估算不同物种的年龄，例如线虫秀丽隐杆线虫（与 993 个独立的秀丽隐杆线虫RNA-seq 样本的生物学年龄相关）[2]。

虽然观察到随机变化的增加会加速衰老过程，但这项研究还表明，衰老时钟可以估计旨在减缓生物衰老的治疗干预的效果。结果表明，随机变化的轻微减少——类似于阻止那些细胞线路的损耗——可以降低预测的衰老率[2]。基于随机转录组数据的秀丽隐杆线虫时钟预测，还能够预测年龄以及因药物干预而导致的生物年龄的减缓——这对于跟踪治疗效果是个好消息。

通过操纵 DNA 甲基化数据，科学家发现随机模型准确地反映了生物年龄，甚至跨越不同的组织和实验平台。据报道，即使是高维护率也能给出准确的年龄预测，并且从年轻的生物样本开始模拟表观遗传随机数据也可以产生与独立生物样本的实际年龄相关的预测。最后，还发现基于随机数据的时钟能够识别与组织和平台无关的年龄特征，从而准确预测生物年龄[2]。

该研究表明，随机变异的积累能够成为衡量生物年龄和实际年龄的有力手段。这些基于随机损伤的衰老时钟，或许对衰老疗法有着重要意义，并且能够提供有关衰老如何由熵和随机性而非预定的衰老程序所驱动的见解。通过在分子层面减少随机损耗，未来的治疗不仅可以减缓衰老，还有可能提高生活质量。这些发现展示了生物衰老时钟的力量，并强化了这样一种观念，即虽然衰老可能不可避免，但其速度——甚至可能其影响——是可以调节的。