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本研究针对人类组织特异性衰老机制不清的问题,通过分析3300万份病理样本构建"人类病理组",发现女性衰老更早但缓慢、男性更晚但快速的性别二态性。运用无监督主题建模筛选出抗纤维化药物nintedanib,实验证实其可延缓细胞衰老并延长果蝇寿命,为衰老干预提供新策略。
当我们谈论衰老时,往往将其视为一个整体过程,但人体不同组织是否以相同的方式和速度衰老?这个看似简单的问题,却因缺乏大规模的组织层面衰老研究而长期悬置。传统研究多聚焦于血液或分子标志物,而对组织微观结构随年龄变化的认识存在巨大空白。正是这一盲点,促使研究团队开展了这项开创性工作。
研究人员通过分析惊人的3300万份人类组织学样本文本描述,构建了名为"人类病理组"(The Human Pathome)的全新数据库。这项发表于《npj Aging》的研究揭示了关键发现:衰老并非统一进程,而是在不同组织中呈现显著差异,且存在明显的性别二态性——女性衰老启动较早但进程缓慢,男性则启动较晚但衰退迅速。更令人振奋的是,通过计算生物学方法,团队成功从海量文本数据中挖掘出抗纤维化药物nintedanib作为潜在衰老干预剂,并在实验中验证其可减轻细胞衰老标志物,延长模式生物寿命。
研究主要采用三大技术路径:首先基于3300万例人类组织学样本文本进行自然语言处理,构建病理组数据库;其次运用潜在狄利克雷分布等无监督主题建模算法识别年龄与死亡率相关特征;最后通过PubMed知识图谱交叉验证筛选候选药物,并在细胞模型和黑腹果蝇中进行实验验证。
研究结果方面,通过"人类病理组揭示性别特异性衰老轨迹"分析发现,人体在完成发育后即开始组织层面衰老,不同组织衰老速率存在显著差异。"文本挖掘识别衰老相关主题"显示,无监督学习可有效提取与年龄和死亡率高度相关的病理学术语集群。"计算药物重定位发现nintedanib"环节证实,该多靶点酪氨酸激酶抑制剂能显著降低衰老相关β-半乳糖苷酶活性,抑制促纤维化基因表达。"临床前验证延长健康寿命"实验表明,nintedanib处理使果蝇中位寿命延长约15%,且运动能力得到改善。
结论部分强调,这项研究首次在宏观尺度绘制了人类组织特异性衰老图谱,建立了从病理文本挖掘到实验验证的完整研究范式。特别值得注意的是,nintedanib作为首个通过计算病理组学发现的潜在抗衰老药物,为纤维化相关疾病(如特发性肺纤维化)与衰老的机制联系提供了新证据。该成果不仅为衰老生物学研究开辟了新的数据维度,更展示了临床文本数据在药物重定位方面的巨大潜力,为开发个性化衰老干预策略奠定了方法论基础。