一项大规模的 AI 分析发现了与大脑衰老相关的基因,以及减缓大脑衰老的药物
快速阅读: 据《奇点枢纽》最新报道,研究发现视交叉上核和神经高速通路两大脑区对估算的大脑年龄差距至关重要。基因组扫描识别出影响大脑老化的已知及新型基因,这些基因关联认知衰退。研究团队通过数据库找到466种药物,包括已知药物如氢化可的松和白藜芦醇,以及28种有潜力对抗大脑老化的药物。这项研究为开发延缓大脑老化的药物提供了方向。
接下来,研究团队探索了某些大脑区域是否比其他区域对差距的贡献更大。他们使用一种在计算机视觉中常用的工具——显著性图,发现有两个大脑区域对人工智能估算的大脑年龄差距尤为重要。一个是视交叉上核,这是一种类似耳塞的结构,位于大脑深处,参与运动、认知和情感。另一个是神经高速通路的一部分,控制着不同大脑区域之间的通信——特别是从深层区域到大脑皮层(大脑最外层负责推理和灵活思维的部分)的通信。这些认知功能在衰老过程中往往会缓慢衰退。不出意料地,更大的差距也与阿尔茨海默病相关联。但中风、癫痫、失眠、吸烟和其他生活方式因素并没有产生显著影响——至少在这个人群中是这样。
从基因到药物加速的大脑老化可能部分归因于遗传因素。找出哪些基因参与其中可以揭示新的治疗靶点,以对抗更快的认知衰退。因此,研究团队从英国生物样本库提取了遗传数据,并进行了全基因组扫描,以找出这些基因。其中一些基因已经受到科学家的关注。一个有助于维持衰老过程中的骨骼和心脏健康。另一个调控大脑的电信号并连接神经连接。筛选还揭示了许多与大脑年龄差距相关的新型基因。其中一些基因会杀死感染或癌变的细胞。另一些则稳定神经元信号和结构,或者对抗慢性炎症——这些都是大脑老化过程中可能出现问题的方面。这些基因中的大多数可以通过药片或注射进行管理,这使得更容易重新利用现有药物或开发新药。
为了寻找潜在的药物候选者,研究团队转向了一个开源数据库,该数据库记录了药物如何与基因相互作用。他们发现了466种药物,这些药物已被批准或正在临床开发中,针对大约45%的新基因。其中一些药物已经被测试其减缓认知衰退的能力。其中包括氢化可的松——主要用于治疗自身免疫性疾病、哮喘和皮疹——以及白藜芦醇,一种存在于红酒中的分子。他们还发现了28种“对大脑老化有相当大潜力”的药物,包括雌二醇和睾酮等激素。达沙替尼是一种清除“僵尸细胞”的抗衰老药物,在这一列表中也有出现。
这项工作建立在先前尝试解读基因与大脑年龄差距之间联系的基础上。2019年的一项研究利用英国生物样本库确定了与加速大脑老化的神经系统疾病相关的基因。在这里,研究团队将基因与潜在的新旧药物联系起来,以减缓大脑老化。
研究团队写道:“我们的研究提供了关于大脑老化遗传基础的见解,可能促进大脑老化药物的研发,延长健康寿命。”
(以上内容均由Ai生成)