体力活动与视网膜年龄差:揭示中老年人群减缓加速衰老的关联性研究

《Sport Sciences for Health》:Association between physical activity and accelerated ageing in middle-aged and older adults

【字体: 时间:2026年03月02日 来源:Sport Sciences for Health 1.3

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  本研究探讨了中老年人群体力活动(PA)与以视网膜年龄差为指标的加速衰老之间的关系。通过分析35,913名参与者的数据,研究发现步行、中等强度、高强度及总体力活动与视网膜年龄差均呈显著负相关,高活动量组相比低活动量组的年龄差显著降低。结果表明,积极的体力活动生活方式与更缓慢的生物衰老过程相关联,为利用视网膜成像这一无创指标评估和追踪衰老提供了新证据。

  
在人口老龄化趋势日益凸显的今天,如何延缓衰老进程、实现健康老龄化已成为公共卫生领域的核心议题。衰老不仅仅意味着年龄的增长,其背后是复杂的生理结构和功能变化。为了量化这些变化,科学家们引入了“生物年龄”这一概念,它旨在捕捉个体在分子、细胞和器官水平上的实际老化程度,而不仅仅是日历年龄。然而,传统评估生物年龄的方法,如基于DNA甲基化的表观遗传年龄,往往成本高昂或具有侵入性,难以在大规模人群研究中广泛应用。这使得探索可及、无创且能反映全身衰老过程的生物标志物变得至关重要。视网膜,作为中枢神经系统唯一可直接观测的部分,其血管和神经的衰老变化被认为能反映全身的衰老状况。由此衍生的“视网膜年龄差”——即通过深度学习模型基于眼底照片预测的年龄与实际年龄(时序年龄)的差值——成为一个新兴的生物衰老指标。研究表明,视网膜年龄差与死亡、心血管疾病、肾病等风险升高显著相关。与此同时,体力活动(Physical Activity, PA)作为公认的健康生活基石,已被证实可预防多种与年龄相关的慢性病。但体力活动与这种新型、无创的衰老生物标志物——视网膜年龄差之间的具体关联,尚不清晰。为此,研究人员在《Sport Sciences for Health》发表了一项研究,旨在利用英国生物银行(UK Biobank)这一大规模人群队列,深入探索体力活动水平与视网膜年龄差之间的关系。
为开展此项研究,研究者们运用了几个关键技术方法。研究数据源于英国生物银行(UK Biobank)大型前瞻性队列,最终纳入了35,913名40-69岁、拥有合格视网膜眼底照片和体力活动数据的参与者。体力活动通过验证过的简短版国际体力活动问卷(International Physical Activity Questionnaire, IPAQ)进行评估,并计算为代谢当量(Metabolic Equivalent, MET)-分钟/周,同时将总活动量分为低、中、高三个等级。视网膜年龄预测则通过一个预先训练好的深度学习(Deep Learning, DL)模型实现,该模型利用眼底照片预测年龄,其平均绝对误差为3.55年。视网膜年龄差定义为模型预测的年龄与参与者的实际年龄(时序年龄)之间的差值。研究者采用线性与逻辑回归模型,在调整了人口学、社会经济、生活方式及多种病史等混杂因素后,分析了体力活动与视网膜年龄差(作为连续变量和分类变量)的关联。
研究结果
研究样本
最终分析队列包含35,913名参与者。总体人群的总体力活动量平均为2632.5 MET-分钟/周。低、中、高体力活动组的平均视网膜年龄差分别为-0.95年、-1.27年和-1.37年,存在显著差异。
体力活动与视网膜年龄差
在完全调整了所有协变量后,研究发现分配给不同活动的每周能量消耗(MET-分钟/周)与视网膜年龄差之间存在显著的负相关。具体而言,每增加1 MET-分钟/周,回归系数分别为:步行-0.000056,中等强度活动-0.000086,高强度活动-0.000085,总体力活动-0.000044。当将参与者按总活动量分类后,与低体力活动组相比,高体力活动组的视网膜年龄差显著更低,回归系数β为-0.254。而中等体力活动组与低活动组相比,差异无统计学意义。当将视网膜年龄差作为分类变量(高于或低于中位数)进行分析时,也观察到了相似的趋势。
研究结论与讨论
本研究发现,体力活动水平与视网膜年龄差之间存在显著的负向关联,即更高的体力活动水平与更小的视网膜年龄差相关,这提示积极的体力活动可能与更缓慢的生物衰老过程有关。该发现填补了体力活动与这种新型、无创衰老生物标志物关联的研究空白。
在讨论中,作者指出此前仅有少数研究探索了体力活动与其他衰老生物标志物(如表观遗传年龄、脑年龄、端粒长度)的关系,结果虽指向积极关联但存在不一致。本研究首次在大规模人群中验证了不同强度体力活动与视网膜年龄差之间的剂量-反应关系,为相关领域增添了新证据。关于可能的生物学机制,作者解释,规律运动可通过白细胞介素-6(IL-6)介导的抗炎作用,以及通过调节核因子κB(NF-κB)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1-α(PGC-1α)等通路诱导氧化还原适应性反应,从而改善血管内皮功能、延缓神经退行性变,这可能是其影响视网膜所反映的血管和神经系统衰老的关键途径。
此项研究的意义在于,它不仅强化了体力活动有益于健康老龄化的证据,也展示了视网膜年龄差作为一种无创、可及的生物标志物,在追踪和评估生活方式干预(如增加运动)对衰老进程影响方面的巨大潜力。这为未来制定针对性的公共卫生政策和个性化健康促进策略提供了科学依据。当然,研究也存在一些局限性,例如其横断面设计无法确立因果关系,体力活动数据依赖自我报告可能存在偏差,以及英国生物银行参与者存在的“健康志愿者效应”可能限制结果向更广泛、健康状况一般的人群的外推。未来需要更多的纵向研究来验证和深化这些发现。
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