Cell｜50年人类蛋白质组图谱破解衰老密码

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人，就像一部精密的交响乐，每个音符（蛋白质）都在配合演奏生命的乐章。年轻时，乐队配合无间，旋律流畅；可随着岁月的流逝，有的乐器开始跑调，有的甚至沉默不奏——这便是衰老。2025年7月25日，Cell期刊发表的一项题为"Comprehensive human proteome profiles across a 50-year lifespan reveal aging trajectories and signatures"的研究，就像一位细心的指挥家，重新审视这部生命交响曲，找到了音符错乱的原因。它不仅让我们窥见衰老背后的分子秘密，也为未来如何“调音”延缓衰老提供了灵感。或许，有一天，我们能让这首生命的乐章演奏得更久、更动听。

图1 文章截图

该研究揭示了衰老过程中蛋白质的变化、衰老标记物的识别，进一步推动了我们对衰老和相关疾病的认知。今天，让我们一起走进这项研究，了解蛋白质组学如何揭示衰老奥秘，并为未来的疾病预防和治疗提供新线索。这项由中国科学院等多个科研机构联合进行的研究，收集了13种不同人体组织的516个样本，涵盖了从14岁到68岁的个体。研究团队利用先进的质谱技术对这些样本进行了蛋白质的定量分析，结合转录组学数据，揭示了不同年龄段、不同组织中的蛋白质变化。通过这一方法，研究人员建立了一个跨越50年的人类衰老蛋白质组图谱，全面展示了衰老过程中的蛋白质变化。

图2 A multi-tissue proteomic atlas outlines age- and tissue-associated protein features

01 

蛋白质与转录组脱钩

随着衰老的进行，人体内的蛋白质表达与基因表达（转录组）逐渐“脱钩”，即使某些基因的转录水平维持在较高水平，所编码的蛋白质却未必按预期合成。这种脱钩现象在多个组织中都有体现，尤其在脾脏、肌肉和大脑中较为明显。
这种脱钩现象可能与细胞内的蛋白质合成机制出现故障有关。例如，尽管衰老过程中部分与免疫系统和神经系统相关的基因仍在转录，但其对应的蛋白质合成却显著下降。这种现象可能是导致衰老过程中免疫系统衰退、神经功能障碍等问题的原因之一。
研究表明，尽管一些衰老相关的基因在转录组中持续表达，但它们所对应的蛋白质含量却并没有相应增加，甚至出现下降。

图3 Aging-related mRNA-protein decoupling and proteostasis loss

02 

蛋白质稳态的衰退

衰老过程中，人体细胞内的蛋白质稳态（包括蛋白质的合成、折叠、降解等）逐渐失衡，导致一些重要蛋白质的积累。这些蛋白质的堆积可能会引发慢性炎症反应、免疫反应等，加速衰老进程。
细胞的蛋白质稳态对维持正常的生理功能至关重要。随着年龄增长，细胞的蛋白质合成和修复能力逐渐减弱，同时降解系统的效率也降低，导致错误折叠或损伤的蛋白质无法及时被清除。研究中发现，一些在衰老过程中积累的蛋白质（如淀粉样蛋白）与老年痴呆症（如阿尔茨海默病）等疾病的发生密切相关。
研究团队通过质谱分析发现，随着衰老，特定类型的蛋白质（如淀粉样蛋白）在神经组织中显著积累，提示蛋白质的聚集可能与神经退行性疾病的发生密切相关。

图4 Aging-related mRNA-protein decoupling and proteostasis loss

03 

衰老的组织特异性

不同的组织在衰老过程中表现出不同的蛋白质变化模式。特别是血管系统是最早出现衰老征兆的组织之一，且这种衰老在不同组织间存在显著差异。
研究团队发现，在不同的组织中，蛋白质衰老的过程和表现有显著差异。例如，血管壁中的GAS6等特定蛋白质随着年龄的增长逐渐增加，而这种蛋白质的积累与血管硬化及心血管疾病的发生密切相关。此外，研究还发现，肌肉组织的衰老过程通常表现为肌肉萎缩、力量丧失，而这些变化在蛋白质组水平上有明显的体现。
研究显示，血管壁中的GAS6蛋白和其他相关分子在衰老过程中显著升高，这可能是导致血管衰老和相关疾病的关键因素。

图5 Shared aging proteomic signatures converge on core pathways across tissues

04 

衰老标记物的发现

研究团队成功识别出多个衰老相关的蛋白质标记物，这些标记物不仅反映衰老过程，还可能为衰老相关疾病（如阿尔茨海默病、心血管疾病等）的早期诊断和干预提供重要线索。
通过大规模蛋白质组学分析，研究人员发现一些特定蛋白质（如与免疫反应、炎症和蛋白质积累相关的蛋白）在衰老过程中表达明显增加。这些蛋白质可以作为衰老过程的生物标志物，帮助科学家更早地检测衰老的迹象，并为疾病的干预提供靶点。
研究中发现的几个标记物，如GAS6、淀粉样蛋白等，与衰老相关疾病的发生密切相关，这为未来衰老的早期诊断提供了潜在的分子工具。

图6 GAS6 promotes human endothelial senescence and mouse multi-organ aging

05 

小结

这项50年跨度的蛋白质组学研究，不仅为我们揭示了衰老过程中蛋白质变化的细节，也为未来的抗衰老干预和衰老相关疾病的预防提供了科学依据。通过揭示蛋白质稳态失衡、转录组与蛋白质组脱钩、组织特异性衰老等关键发现，研究为精准医学、个性化治疗提供了新的方向和方法。科学家们预计，随着技术的进步，未来会有更多的衰老相关标记物被发现，这些标记物有望成为早期诊断和治疗衰老及其相关疾病的有力工具。
人类蛋白质组学的研究正为我们打开了认识衰老的新大门，揭示了衰老背后复杂的蛋白质变化机制。这项研究不仅为科学界提供了宝贵的数据和理论依据，也为每一个关注衰老和健康的人带来了希望。希望在不久的将来，更多的科学发现能为我们带来延缓衰老、治疗衰老相关疾病的新机遇。
参考文献：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00749-4

免责声明：本篇文章由人工智能（ChatGPT 5）撰写，内容基于相关文献、研究成果和现有科技进展的综合分析。虽然我们力求确保文章信息的准确性和可靠性，但由于AI生成内容的局限性，本文的观点和见解仅供参考。读者在应用或引用本文内容时，请自行核实相关信息和数据的有效性。我们不对任何因使用本文内容所导致的直接或间接损失承担责任。

人，就像一部精密的交响乐，每个音符（蛋白质）都在配合演奏生命的乐章。年轻时，乐队配合无间，旋律流畅；可随着岁月的流逝，有的乐器开始跑调，有的甚至沉默不奏——这便是衰老。2025年7月25日，Cell期刊发表的一项题为"Comprehensive human proteome profiles across a 50-year lifespan reveal aging trajectories and signatures"的研究，就像一位细心的指挥家，重新审视这部生命交响曲，找到了音符错乱的原因。它不仅让我们窥见衰老背后的分子秘密，也为未来如何“调音”延缓衰老提供了灵感。或许，有一天，我们能让这首生命的乐章演奏得更久、更动听。

图1 文章截图

该研究揭示了衰老过程中蛋白质的变化、衰老标记物的识别，进一步推动了我们对衰老和相关疾病的认知。今天，让我们一起走进这项研究，了解蛋白质组学如何揭示衰老奥秘，并为未来的疾病预防和治疗提供新线索。这项由中国科学院等多个科研机构联合进行的研究，收集了13种不同人体组织的516个样本，涵盖了从14岁到68岁的个体。研究团队利用先进的质谱技术对这些样本进行了蛋白质的定量分析，结合转录组学数据，揭示了不同年龄段、不同组织中的蛋白质变化。通过这一方法，研究人员建立了一个跨越50年的人类衰老蛋白质组图谱，全面展示了衰老过程中的蛋白质变化。

图2 A multi-tissue proteomic atlas outlines age- and tissue-associated protein features

01 

蛋白质与转录组脱钩

随着衰老的进行，人体内的蛋白质表达与基因表达（转录组）逐渐“脱钩”，即使某些基因的转录水平维持在较高水平，所编码的蛋白质却未必按预期合成。这种脱钩现象在多个组织中都有体现，尤其在脾脏、肌肉和大脑中较为明显。
这种脱钩现象可能与细胞内的蛋白质合成机制出现故障有关。例如，尽管衰老过程中部分与免疫系统和神经系统相关的基因仍在转录，但其对应的蛋白质合成却显著下降。这种现象可能是导致衰老过程中免疫系统衰退、神经功能障碍等问题的原因之一。
研究表明，尽管一些衰老相关的基因在转录组中持续表达，但它们所对应的蛋白质含量却并没有相应增加，甚至出现下降。

图3 Aging-related mRNA-protein decoupling and proteostasis loss

02 

蛋白质稳态的衰退

衰老过程中，人体细胞内的蛋白质稳态（包括蛋白质的合成、折叠、降解等）逐渐失衡，导致一些重要蛋白质的积累。这些蛋白质的堆积可能会引发慢性炎症反应、免疫反应等，加速衰老进程。
细胞的蛋白质稳态对维持正常的生理功能至关重要。随着年龄增长，细胞的蛋白质合成和修复能力逐渐减弱，同时降解系统的效率也降低，导致错误折叠或损伤的蛋白质无法及时被清除。研究中发现，一些在衰老过程中积累的蛋白质（如淀粉样蛋白）与老年痴呆症（如阿尔茨海默病）等疾病的发生密切相关。
研究团队通过质谱分析发现，随着衰老，特定类型的蛋白质（如淀粉样蛋白）在神经组织中显著积累，提示蛋白质的聚集可能与神经退行性疾病的发生密切相关。

图4 Aging-related mRNA-protein decoupling and proteostasis loss

03 

衰老的组织特异性

不同的组织在衰老过程中表现出不同的蛋白质变化模式。特别是血管系统是最早出现衰老征兆的组织之一，且这种衰老在不同组织间存在显著差异。
研究团队发现，在不同的组织中，蛋白质衰老的过程和表现有显著差异。例如，血管壁中的GAS6等特定蛋白质随着年龄的增长逐渐增加，而这种蛋白质的积累与血管硬化及心血管疾病的发生密切相关。此外，研究还发现，肌肉组织的衰老过程通常表现为肌肉萎缩、力量丧失，而这些变化在蛋白质组水平上有明显的体现。
研究显示，血管壁中的GAS6蛋白和其他相关分子在衰老过程中显著升高，这可能是导致血管衰老和相关疾病的关键因素。

图5 Shared aging proteomic signatures converge on core pathways across tissues

04 

衰老标记物的发现

研究团队成功识别出多个衰老相关的蛋白质标记物，这些标记物不仅反映衰老过程，还可能为衰老相关疾病（如阿尔茨海默病、心血管疾病等）的早期诊断和干预提供重要线索。
通过大规模蛋白质组学分析，研究人员发现一些特定蛋白质（如与免疫反应、炎症和蛋白质积累相关的蛋白）在衰老过程中表达明显增加。这些蛋白质可以作为衰老过程的生物标志物，帮助科学家更早地检测衰老的迹象，并为疾病的干预提供靶点。
研究中发现的几个标记物，如GAS6、淀粉样蛋白等，与衰老相关疾病的发生密切相关，这为未来衰老的早期诊断提供了潜在的分子工具。

图6 GAS6 promotes human endothelial senescence and mouse multi-organ aging

05 

小结

这项50年跨度的蛋白质组学研究，不仅为我们揭示了衰老过程中蛋白质变化的细节，也为未来的抗衰老干预和衰老相关疾病的预防提供了科学依据。通过揭示蛋白质稳态失衡、转录组与蛋白质组脱钩、组织特异性衰老等关键发现，研究为精准医学、个性化治疗提供了新的方向和方法。科学家们预计，随着技术的进步，未来会有更多的衰老相关标记物被发现，这些标记物有望成为早期诊断和治疗衰老及其相关疾病的有力工具。
人类蛋白质组学的研究正为我们打开了认识衰老的新大门，揭示了衰老背后复杂的蛋白质变化机制。这项研究不仅为科学界提供了宝贵的数据和理论依据，也为每一个关注衰老和健康的人带来了希望。希望在不久的将来，更多的科学发现能为我们带来延缓衰老、治疗衰老相关疾病的新机遇。
参考文献：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00749-4

免责声明：本篇文章由人工智能（ChatGPT 5）撰写，内容基于相关文献、研究成果和现有科技进展的综合分析。虽然我们力求确保文章信息的准确性和可靠性，但由于AI生成内容的局限性，本文的观点和见解仅供参考。读者在应用或引用本文内容时，请自行核实相关信息和数据的有效性。我们不对任何因使用本文内容所导致的直接或间接损失承担责任。

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