德国神经退行性疾病中心等研究院的学者，利用Simoa技术检测了血浆中的NfL水平，发现随着年龄的增长，血浆中的NfL水平升高，并且与其他与神经通路相关的血浆蛋白的变化相关。在百岁老人和90岁以上老人中，血浆NfL水平与死亡率的相关性高于与认知或身体功能的多项目量表间的相关性。在衰老小鼠水平上重复这一实验发现，血浆NfL水平也会增加，而降低的死亡率与较低的血浆NfL水平相关。血浆NfL水平结合MMSE的结果表明，神经系统功能恶化会导致后期死亡，血浆NfL水平可用于预测老年全因死亡。

01、题目

A neuronal blood marker is associated with mortality in old age.

02、出处

Nature Aging(Nature新子刊)

03、研究机构

德国图宾根大学临床脑研究中心细胞神经学系，德国神经退行性疾病中心，德国图宾根大学神经病学和神经科学系，吴蔡神经科学研究所，丹麦老龄化研究中心

04、研究背景

由于衰老和长寿属于复杂的生物特征，血液中与衰老和生存的基础生物学有关的分子生物标志物一直没有找到。因此直至今日，预测老年人死亡的最佳指标仍然是身体和认知功能的多项目量表。

NfL是神经细胞的一种结构蛋白，可在人体体液中检测到，是衰老和长寿的潜在生物标志物。脑脊液(CSF)和血液中的NfL水平密切相关。CSF和血液中的NfL随年龄增长而增加，NfL水平可预测认知能力下降。NfL水平也会在脑损伤和神经退行性疾病中增加，CSF和血液中NfL水平升高与阿尔茨海默病、帕金森病和其他神经系统疾病患者的生存期缩短有关。那么，神经系统恶化(以血液中NfL水平升高为例)是否会导致老年全因死亡呢?为了验证这一猜想，研究者采用Simoa技术检测了人类队列和衰老小鼠模型血液中的NfL水平。

05、研究方法

实验对象：

人类队列：

1、年龄队列：122名受试者，年龄范围为21-107岁。

2、百岁老人队列：303位百岁老人，其中238位接受了MMSE量表调查，共收集到135份血液样本。

3、90岁以上老人队列：3725位90岁以上老人，其中2262位接受了MMSE量表调查，共收集到180份血液样本。

小鼠队列：

雄性和雌性C57BL / 6J小鼠

实验处理：

人类队列在接受MMSE量表调查后，收集血液样本。年龄队列收集到的血液样本进行SOMAscan检测。

C57BL / 6J小鼠随机分为随意喂养(AL)组和饮食限制(DR)组。每周测量AL组的食物消耗，给予DR动物的食物量为60% AL动物的消耗量。DR治疗从12周龄开始。每天给DR动物喂饲一次，检查所有动物的健康状况和死亡情况。在16，20和28月龄时，收集血液样本。

因子检测：

百岁老人队列和九十岁以上老人队列收集血液样本于EDTA样本管中，以1000g离心15min。年龄队列收集血液样本于EDTA样本管中，以1500g离心10min。收集到的小鼠血液样本在4°C下以2,000g离心10min。将获得的EDTA血浆保存在-80℃备用。利用Simoa技术测定EDTA血浆中NfL和pNfH的浓度。

06、研究内容

首先对各组受试者进行了MMSE量表的调查，内容如表一所示。

表一年龄队列，百岁老人和90岁以上老人队列的特征

随着年龄的增加，NfL水平呈非线性增长，且随着年龄的增长，NfL水平的变异性增加，如Fig 1a-c所示。为了更好地了解血液中NfL水平及其随年龄增长的生物学重要性，利用适配子技术检测了对应血浆的蛋白质组数据，对数转化后的NfL水平与所测量的1,305种血浆蛋白中的53种之间存在显著相关性。使用GO、KEGG和Reactome三个数据库分析显示，血浆NfL水平与大脑中神经元功能所涉及的途径有关，结果如Fig 1d-e所示。

Fig.1 血浆NfL水平与年龄相关的变化与神经通路血浆蛋白质组的联系

评估百岁老人队列时，调查内容包括身体和认知综合参数，以及血浆中NfL和pNfH水平。跟踪受试者直至死亡或取样后长达4年的时间，每年检测NfL和pNfH的水平，根据存活的年限，分为四组，可见随着存活时间的延长，NfL水平逐渐降低。使用Kaplan-Meier生存分析，NfL水平将各组有效地分开，低NfL水平的个体比NfL水平升高的个体存活时间更长。未发现pNfH水平有显著相关性，因此本研究未对pNfH进行进一步分析。

在90岁以上老人队列中获得了相似的结论，结果如Fig 2所示。

Fig.2 血浆NfL水平与百岁老人和90岁以上老人的生存率有关

小鼠与人类年龄相关的神经退行性疾病的迹象，但具有正常人脑衰老的特征。为了研究小鼠血浆NfL水平是否也随年龄增加，对2-30个月大的C57BL / 6J小鼠进行了NfL水平测量。与人类相似，发现NfL水平的增加与年龄具有相关性，在老年时变异性增加，结果如Fig 3a–c所示。

为了进一步验证得到的结论，在小鼠上建立了长寿模型(饮食限制-DR)，对小鼠从3月龄时开始进行DR并在16、20和28月龄时进行了分析。结果如Fig 3d–f所示，与在16个月和20个月大时随意喂养(AL)的小鼠相比，血浆NfL水平降低了约50%，但在28月龄时并未发现NfL水平降低。比较AL和DR的存活情况可发现，DR组具有更长的存活时间。

Fig.3 小鼠中血浆NfL水平与年龄相关的增加可通过DR减弱

在小鼠中的这些观察结果表明，在不存在类似人的与年龄相关的神经退行性疾病的情况下，血液中NfL的水平也会随着年龄的增加而增加，而特定年龄死亡率的降低与较低水平的血液NfL有关。

07、研究结论

本文发现，随着年龄的增长，NfL水平以及变异性均会增加，而特定年龄段例如百岁老人和90岁以上老人，较低水平的血液NfL则会降低其死亡率。血浆NfL水平结合MMSE的结果表明，神经系统功能恶化会导致后期死亡，而血液NfL水平可作为能够预测全因死亡的生物标志物。