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腸道微生物竟可用作助估計生理年齡

2019/1/15 — 10:55

除了靠外表,或者是身份證明文件,又有甚麼方法可以估計對方年紀?最新一項未經同儕評審的研究指出,可透過分析體內微生物準確估計生理年齡。研究已刊於預印期刊 bioRxiv 。

人體存在大量微生物,但它們不一定對身體有害。近年越來越多研究顯示,體內微生物群會影響消化和免疫系統運作。美國初創企業 InSilico 研究人員 Alex Zhavoronkov 的研究隊伍嘗試找出微生物群與身體關係。

研究隊伍首先收集了來自全球各地共 1,165 位參加者的 3,600 個腸道細菌樣本,並平均分為 20–39 歲、 40–59 歲及 60–90 歲三組。研究人員再利用深度學習演算法分析數據。在分析樣本前,研究人員先讓演算法從 90% 參加者樣本所擁有的細菌物種,建立出一套模型。之後,他們將讓演算法測試其餘 10% 參加者數據,估計參加者年齡。從測試組數據,演算法預測到的年齡誤差約為 4 年。

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研究人員發現在 95 種細菌中,39 種對估計年齡最重要。此外,Zhavoronkov 等人也發現,部份細菌會隨年紀增長而數量增加或減少。其中,相信與腸道陳新代謝相關的霍氏真桿菌 (Eubacterium hallii) 就會隨之增加,而與潰瘍性結腸炎 (Ulcerative colitis) 相關的普通擬桿菌 (Bacteroides vulgatus) 則會減少。有份參與的哈佛大學微生物學家 Vadim Gladyshev 認為,飲食、睡眠、活動習慣的改變都有機會是改變微生物群的因素。

Zhavoronkov 指出,今次發現或能用作基數,幫助醫療人員測試病人腸道的衰老率,以及了解酒精、抗生素、益生菌和飲食習慣對壽命的影響。除此以外,他亦相信了解微生物群可助確定疾病是否與微生物群改變有關。此前也有其他方法估計生理年齡,包括透過量度染色體的端粒 (telomere) 長度預計生理年齡。若今次研究發現屬實,相信也可配合用作準確量度生理年齡,以及幫助了解藥物或療法對緩減衰老的幫助。

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雖然初步發現微生物群會隨年齡改變,但現時尚未肯定腸道細菌改變是引致衰老的原因,抑或只是衰老的結果之一。另外,未來相信亦需要更多研究,將誤差減少。

來源:
Science, The bacteria in your gut may reveal your true age, 11 January 2019

報告:
Galkin, F., Aliper, A., Putin, E., Kuznetsov, I., Gladyshev, V.N. & Zhavoronkov, A. (2019). Human microbiome aging clocks based on deep learning and tandem of permutation feature importance and accumulated local effects. bioRxiv, Published Online. DOI: 10.1101/507780

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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