Nový model AI může odhadnout skutečný biologický věk člověka z pěti kapek krve

Všichni známe někoho, kdo se zdá, že vzdoruje stárnutí – lidé, kteří vypadají mladší než jejich vrstevníci, přestože jsou ve stejném věku. Jaké je jejich tajemství? Vědci z Osaky University (Japonsko) možná našli způsob, jak tento rozdíl kvantifikovat. Začleněním hormonů (steroidních) metabolismových cest do modelu řízeného AI vyvinuli nový systém pro odhad biologického věku člověka, což je míra toho, jak dobře jejich tělo stárne, spíše než jen spočítání let od narození.

Pomocí pouhých pěti kapek krve tato nová metoda analyzuje 22 klíčových steroidů a jejich interakce, aby poskytovala přesnější hodnocení zdraví. Průlomová studie týmu, Publikováno v Pokroky vědyNabízí potenciální krok vpřed v personalizovaném řízení zdraví, což umožňuje předchozí detekci zdravotních rizik souvisejících s věkem a na míru na míru.

Odemknutí podpisu stárnutí těla

Stárnutí není jen o počtu let, které jsme žili – je to formováno genetikou, životním stylem a environmentálními faktory. Tradiční metody pro odhad biologického věku se spoléhají na široké biomarkery, jako je methylace DNA nebo hladiny proteinuTyto přístupy však často přehlíží složité hormonální sítě, které regulují vnitřní rovnováhu těla.

„Naše těla se spoléhají na hormony pro udržení homeostázy, takže jsme si mysleli, proč je nepoužívat jako klíčové ukazatele stárnutí?“ Říká Dr. Qiuyi Wang, spolupracující autor studie. Pro testování této myšlenky se výzkumný tým zaměřil na steroidní hormonykteré hrají klíčovou roli v metabolismu, imunitní funkci a stresová reakce.

Nový model poháněný AI

Tým vyvinul model hluboké neuronové sítě (DNN), který zahrnuje cesty metabolismu steroidů, což z něj činí první model AI, který explicitně odpovídá za interakce mezi různými molekulami steroidů. Místo toho, aby se podíval na absolutní úrovně steroidů – které se mohou mezi jednotlivci velmi lišit – model zkoumá poměry steroidů a poskytuje personalizovanější a přesnější hodnocení biologického věku.

„Náš přístup snižuje šum způsobený rozdíly v jednotlivých úrovních steroidů a umožňuje, aby se model zaměřil na smysluplné vzorce,“ vysvětluje Dr. Zi Wang, spolu-první a odpovídající autor této práce. Model byl vyškolen vzorky krve Od stovek jednotlivců odhaluje, že rozdíly v biologickém věku mají tendenci se rozšiřovat, jak se lidé stárnou – ovlivňují vědci přirovnávají se k rozšíření řeky, když teče po proudu.

Klíčové poznatky a důsledky

Jeden z nejvýraznějších zjištění studie zahrnuje kortizol, steroidní hormon běžně spojený se stresem. Vědci zjistili, že když se hladina kortizolu zdvojnásobila, biologický věk se zvýšil přibližně 1,5krát. To naznačuje Chronický stres Mohl by zrychlit stárnutí na biochemické úrovni a posílit důležitost zvládání stresu při udržování dlouhodobého zdraví.

„Stres je často diskutován obecně, ale naše zjištění poskytují konkrétní důkaz, že má měřitelný dopad na biologické stárnutí,“ říká profesor Toshifumi Takao, odpovídající autor a odborník na analytickou chemii a hmotnostní spektrometrii.

Vědci se domnívají, že tento model biologického věku poháněného AI by mohl připravit cestu pro více personalizované monitorování zdraví. Budoucí aplikace mohou zahrnovat včasnou detekci nemocí, přizpůsobené wellness programy a dokonce i doporučení životního stylu přizpůsobená ke zpomalení stárnutí.

Těšíme se dopředu

Zatímco studie představuje významný krok vpřed, tým uznává, že biologické stárnutí je složitý proces ovlivňovaný mnoha faktory za hormony. „To je jen začátek,“ říká Dr. Z. Wang. „Rozšířením našeho datového souboru a začleněním dalších biologických markerů doufáme, že model dále zdokonalíme a odemkneme hlubší vhled do mechanismů stárnutí.“

S pokračujícím pokrokem v AI a biomedicínském výzkumu se sen o přesném měření – a dokonce zpomalení – stárnutí stárne stále proveditelnější. Prozatím však schopnost posoudit něčí „rychlost stárnutí“ s a Jednoduchý krevní test Mohl by znamenat vývoj měnící hru v preventivní zdravotní péči.