上海
长期以来，科学家对衰老的理解主要集中在分子层面，比如端粒缩短、基因甲基化等变化，并据此开发出"分子衰老时钟"来预测一个人的生理年龄。但器官的物理结构，包括细胞、血管和细胞外基质的排列组合，究竟是怎样随年龄一步步退化的？这个问题一直以来并没有得到很好的解释。
近日，一项发表于《自然-衰老》的研究利用计算机视觉技术，首次系统绘制了人体器官"结构衰老"的全景图谱，从另一个角度为衰老提供了全新见解。
所谓"结构衰老"，是指组织在微观层面发生的物理变化。纤维断裂、组织萎缩、瘢痕化，这些变化在显微镜下清晰可见，病理学家也早已熟知。然而，以往对结构衰老的认知几乎全部来自人工阅片，不同实验室之间缺乏统一标准，更无法在大样本量下精确追踪结构随年龄变化的轨迹。这种局限使得一个基本问题始终悬而未决：人体各器官的结构究竟是在匀速退化，还是在某些年龄段突然加速恶化？
为了回答这个问题，研究团队开发了一个名为PathStAR的计算框架，对近2.5万份来自970位捐赠者的组织切片进行了分析，这些切片覆盖40种不同器官，捐赠者年龄从21岁到70岁。
图片来源：123RF
与分子时钟不同，PathStAR并不训练模型去"猜"年龄，而是直接量化组织结构的偏离程度。正因为如此，它能够捕捉到结构变化的特殊拐点。分析结果显示，人体器官的结构衰老呈现出截然不同的时间模式：血管组织在30多岁就开始加速老化；而子宫和阴道的结构变化则在50岁前后才明显加快，恰好与更年期吻合；消化系统和男性生殖器官则呈现"双相加速"，即在两个不同的生命阶段分别经历一轮加速退化。
尽管各器官的衰老时间表各不相同，研究团队发现它们在分子层面却共享着相似的特征。在每一个加速衰老期，组织的炎症水平都会明显上升，同时能量生产、组织修复和质量控制等维持功能下降。换句话说，不同器官虽然按各自的时钟衰老，却在加速期汇聚到了相似的分子衰退路径上。
图片来源：123RF
研究还发现，同一个人的不同器官之间，结构衰老程度存在关联。消化系统和男性生殖系统表现出尤为明显的协调退化趋势。研究者推测，这可能与性激素的共同调节有关，因为激素信号通路在两个系统的组织中均有富集。这一发现提示，衰老并非各器官各自为政的过程，而是在身体内部存在跨器官的协同机制。
这项研究的意义在于，它首次将"结构衰老"确立为一个可量化、可追踪的研究维度。由于组织结构是功能的基础，结构变化可能比分子标记更直接地反映器官功能的丧失。研究团队认为，未来可以基于这一框架评估抗衰老干预是否真正保住了组织结构，也可以将结构模式与血液标志物关联起来，实现无创监测。
参考资料：
[1] Yadav, A., Alvarez, K., Chechenina, A. et al. Mapping structural aging across human tissues reveals tissue-specific trajectories and coordinated deterioration. Nat Aging (2026). //doi.org/10.1038/s43587-026-01200-4
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