Cell | 肝脏40岁率先“报警”！刘光慧团队用血浆蛋白锁定器官衰老节奏，并发现睡眠是天然抗衰处方药！
2026-05-13
中科新生命
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衰老，是决定人类健康寿命的核心因素，涉及分子、细胞、组织、系统多层面的渐进性功能衰退。尽管衰老标志物研究不断推进，但仍缺乏整合临床表型、器官功能与多组学的标准化定量框架。
为突破这一困境，国内衰老生物标志物联盟启动“X-Age计划”，旨在构建符合中国人群特征的标准化衰老评估体系。5月8日，中国衰老标志物研究联合体（Aging Biomarker Consortium，ABC）在国际顶级期刊Cell发表了上述X-Age 计划的开篇之作，题为“Multimodal clocks of human aging”。该研究依托2019名中国健康人群搭建了国际首个多中心标准化中国人衰老队列，构建了全球首个多模态、多层次人类衰老时钟框架，形成可量化、可模拟、可干预的“衰老数字人体”，同时首次首次证实肝脏来源凝血因子累积是血管与系统性衰老的驱动因素，为衰老精准评估、老年病风险预警与抗衰老干预提供全新范式与靶点。
研究维度和数据规模
技术路线
步骤1：建立中国人群多中心标准化衰老队列（mCAS）；
步骤2：构建“衰老数字人体”三层级递进的衰老时钟体系；
步骤3：挖掘衰老分子标志物与关键衰老转折期；
步骤4：鉴定凝血因子累积为系统性衰老驱动因子；
步骤5：验证凝血因子诱导内皮衰老与多器官衰老。
研究结果
1. 建立全球首个多中心标准化中国人群衰老队列
研究团队联合多家单位，在北京、衢州、宁波、南昌4个城市建立了“多中心中国衰老标准化队列”（multicentric Chinese aging standardized cohort），简称mCAS。该队列纳入18–91岁健康人群共2019人，性别比例均衡，统一采集10大类、超10亿条高质量数据，包括人体测量、临床检验、神经认知、运动功能、心肺血管、骨密度、多模态影像、生活方式问卷、暴露组数据集、生物样本与多组学数据，建成国际首个中国人群标准化衰老研究平台。
图1 中国人群多中心衰老队列（mCAS）建立与多维数据框架
2. 构建“衰老数字人体”三层级递进的衰老时钟体系
基于上述数据库，研究构建了“衰老数字人体”——三层级递进的衰老时钟体系，实现从机体到器官、从表型到分子的全维度衰老量化：
第一层：核心能力时钟（CC-clock）→精准量化生理衰老
整合240项核心生理参数，覆盖神经认知、运动协调、循环运输、呼吸功能、代谢免疫等八大功能模块，有效刻画机体整体生理功能的衰退进程，可高精度预测实际年龄（R=0.88，MAE=6.23）。
第二层：多模态时钟（MM-clock）→揭示器官衰老异步性
采用深度学习算法，融合DNA甲基化、转录组、蛋白质组、代谢组等多组学数据，将预测时序年龄的误差降至3.87年，精度显著优于单一组学时钟。
第三层：器官时钟（Organ-clock）→揭示器官衰老异步性
分析血浆中器官特异性富集的蛋白质，结合影像学特征，实现对脑、肝、肺、血管、皮肤、肌肉六个关键器官衰老状态的无创、特异性评估，可满足对个体整体衰老与器官特异性衰老的同步定量解析。
图2 核心能力时钟、多模态时钟、器官时钟示意图
3. 挖掘衰老分子标志物与关键衰老转折期
基于多模态时钟筛选最精简高效的衰老评估标志物，发现基于108种血浆蛋白构建的蛋白组时钟，即可达到与全参数多模态时钟相近的预测精度（R²=0.89），能准确匹配个体的时序年龄，同时有效反映心肺功能、认知功能、运动能力等核心生理能力的衰退程度，是目前已知的最为精简、敏感的系统性衰老评估指征。
进一步跨层级关联分析显示，血浆蛋白组的衰老特征可有效预测不同器官的衰老程度，其中肝脏分泌蛋白与多器官衰老的相关性最高（相关系数r=0.78），提示肝脏分泌因子可能是调控系统性衰老的核心介质。
图3 血浆蛋白组时钟的性能验证及与器官衰老的关联分析
通过分析核心能力时钟、多模态时钟、器官时钟3重指标的一致性趋势，发现早睡、频繁步行、规律水果摄入、照料孙辈等与缓慢老化相关，而吸烟、较高的进餐频率以及睡眠时间短(<6小时)则加速老化。重度吸烟使肺部年龄提前约4年，而理想的就寝时间(21:00至23:00)可使CC钟表年龄推迟超过3年！
非线性轨迹分析揭示人类衰老存在两个关键拐点：第一期40–50岁以激素波动、脂质累积期特征；第二期60–70岁以血压升高、骨密度骤降、凝血级联强烈激为特征。凝血因子（F5、F7、F8、F9、F13B等）在老年期显著上升，成为衰老核心分子特征。
图4 加速和延缓衰老的个体识别与表征
4. 鉴定凝血因子累积为系统性衰老驱动因子
基于多模态时钟的关联分析框架进一步筛选衰老的核心调控因子，通过对4326种血浆蛋白的年龄相关性分析、器官特异性富集分析、孟德尔随机化因果推断验证，最终鉴定到12种肝脏来源的凝血因子（包括F2、F7、F9等）呈现显著的年龄依赖性积累特征，且其表达水平与多器官衰老评分、系统性炎症水平均呈显著正相关（p<1e-10）。
图5 年龄依赖性积累的肝脏来源凝血因子的筛选与人群验证结果
5. 验证凝血因子诱导内皮衰老与多器官衰老体
体外细胞实验表明，高浓度凝血因子处理可诱导内皮细胞、肝细胞、神经细胞等多种体细胞发生衰老相关的表型改变，包括SA-β-gal阳性率升高3倍以上、增殖能力下降40%、衰老相关分泌表型（SASP）因子表达上调2-5倍。
动物实验表明，敲低或药理学抑制核心凝血因子F2的表达，可显著降低老年小鼠的多器官衰老水平，改善其运动能力（提升25%）、认知能力（提升30%）等生理功能，同时降低系统性炎症水平（炎症因子下降40%）。
上述系列结果证实了肝脏来源的凝血因子积累是驱动血管及系统性衰老的关键机制，而非单纯的伴随标志物，为抗衰干预提供了全新的可成药点。
图6 凝血因子驱动多器官衰老的细胞与动物水平功能验证结果
研究结论
该研究建立国际首个中国人群原创多模态衰老时钟体系，从人群、器官、细胞、分子多维度系统解析人类衰老规律，首次证实肝脏来源凝血因子累积通过诱发血管内皮衰老与全身慢性炎症，驱动系统性衰老。同时建立蛋白质简化版时钟，仅用少量蛋白即可替代多组学时钟，适合临床推广。
该研究为个体生物学年龄精准评估、老年病高危人群早期筛查、抗衰老药物新靶点发现、健康衰老干预策略制定提供全新理论基础与技术平台，标志着中国衰老研究进入精准量化、靶向干预新阶段。
Li J, Jiang B, Zhang W, et al. Multimodal clocks of human aging. Cell. 2026;189(14):3108-3130.e23. doi: 10.1016/j.cell.2026.04.025
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上海中科新生命生物科技有限公司（APTBIO）创立于 2004 年，由原中国科学院上海生命科学研究院蛋白质组研究中心孵化而来，是国内质谱多组学应用领域的开拓者。公司以 “AI + 质谱多组学” 双核驱动创新，构建智能化组学生态。拥有自主知识产权的质谱检测平台与 AI 大数据分析系统，聚焦科技服务、生物医药及大健康消费三大领域，为全球科研机构、医院、药企提供从基础研究到临床转化的一站式解决方案。融合多组学技术与人工智能，围绕生物标志物发掘、药物靶点筛选及个性化诊疗等方向，构建具有国际竞争力的组学数据库与算法模型，推动转化医学进程，加速创新药物研发，成为推动生命科学数字化升级的核心引领者。
