目的衰老可以定义为生物系统的退行性过程,机体退行性改变的不可逆性积累和对疾病的脆弱性增加,最终导致死亡。Strehler提出了衰老的四个特点,即普遍性、渐进性、内在性和有害性。衰老是普遍的,所有种类的动物都会经历衰老过程；衰老是渐进性的,在生命的各个时期衰老都是在不断进行的；衰老是内在的,生物的衰老过程和速度有物种固有的特点；衰老是有害的,分子和细胞衰老导致组织的功能储备下降和对应激的适应能力降低。衰老不是疾病,但是它可以降低衰老相关疾病的阈值[3],增加患病机会。目前,人口老龄化已成为世界各国所面临的严峻挑战,是影响一个国家社会、经济长远发展的战略性问题。从上世纪90年代初开始,欧美、日本等发达国家相继实施了一系列衰老纵向研究。其中代表性的为美国的Baltimore和Health ABC衰老纵向研究、加拿大的VLS研究,日本的7年纵向研究,意大利ILSA研究等。从这些研究的趋势可以看出：(1)重视衰老的个体化评价；(2)确定可靠、易测的衰老生物学标志物是衰老研究的一个重要课题；(3)研究热点向健康老龄化转移；(4)利用系统生物学方法建立整体衰老网络是未来研究的方向；(5)遗传背景、生活方式及饮食习惯是影响个体衰老的重要因素。因为组织衰老的速度不同,随着年龄的增加,人类个体间的差异性也在增大,时序年龄(Chronological age, CA)不能提供衰老过程的准确的指示。在医学和预防角度来说,研究者关心的是个体的衰老变化,目的是筛查衰老高危个体并及时给予干预。因此为了解决以上的问题,研究者提出了“生物学年龄(Biological age,BA)”,即在个体相对于时序年龄同龄人的功能状态的基础上,能够评价个体的功能状态的生物学指标或参数。个体衰老速度不同导致时序年龄和生物学年龄的差异,因此在任何给定的时序年龄,个体间的生物学年龄的值都会相差很大,并最终可以预期与个体在长寿以及衰老过程的结果的时间和／或幅度的差异性相一致。生物学年龄的研究有助于辨别年龄相关性功能障碍的危险的个体,是定量分析个体化生物学衰老的前提和基础。人体是一个复杂的生物体,衰老的个体化评价要用到多层次,多系统的生理指标。这种选择和评价越全面,它们的组合预测终点事件的能力就越好。在人体,系统是从整体上提炼出的抽象概念(潜变量),反应了人体的一种综合的功能状态,其本身无法被直接测量,用单一指标进行评价是不科学的,需要用其他的多个指标来表示。结构方程模型(structural equational modeling, SEM)为潜变量的表达和测量准确性的检验提供了方法。其属于多维立体网状结构,结构中所涉及的要素间不但呈上下、左右空间关系,而且呈前后的时间关系,故这一方法适用于纵向观察研究和在逻辑上具有纵向资料的性质的横向资料,如衰老研究。本研究通过多中心大样本人群横断面研究,在全面检测包括血常规、尿常规、血液生化、心血管超声及炎症和内分泌因子等108项指标的基础上,筛选出中国健康人群衰老的生物学标志物,构建了衰老的个体化生物学评价指标-生物学年龄积分(Biological aging score, BAS),定量分析了中国健康人群生物学衰老规律。并在此基础上,扩大变量入选范围,建立生物学衰老的结构方程模型,为我国衰老的个体化评价研究提供了重要理论依据。方法一、生物学年龄积分的建立1、研究对象从沈阳、大连、北京三个城市的2876名自我评价健康的人中,筛选出健康居民852人,依据年龄分为4组,≤4岁组、45～59岁组、60～74岁组、≥75岁组。2、检测指标检测血压、血常规、尿常规、血液生化、心脏超声、颈动脉超声、内分泌、炎症、营养等共计108项指标。3、数据处理在排除二元变量后,观察各项指标随增龄变化情况,进行各指标与年龄的相关分析,与年龄显著相关且相关系数>0.25的变量进入下一步冗余分析和主成分分析,筛选衰老生物学标志物,并在探索性因子分析中利用因子得分赋予各标志物权重以构建衰老生物学年龄积分公式,计算个体生物学年龄积分(Biological aging score, BAS),分析健康人生物学衰老规律。二、衰老个体化评价结构方程模型的建立1、研究对象从沈阳、大连、北京三个城市的2876名自我评价健康的人中,筛选出健康居民852人,依据年龄分为4组,≤44岁组、45～59岁组、60～74岁组、≥75岁组。2、检测指标检测血压、血常规、尿常规、血液生化、心脏超声、颈动脉超声、内分泌、炎症、营养等共计108项指标。3、数据处理首先选择与时序年龄显著相关且相关系数大于等于0.15的指标进入下一步分析,然后进行冗余分析(排除具有高度共线性的变量),在相关系数大于0.65的变量中,选择与时序年龄相关性最高的指标进入下一步分析。拟定各系统和器官标志物,确定潜变量与观测变量,画出路径图,构想理论模型,进行模型拟合与参数估计,进行模型的修正与再验证,利用各种拟合指数对模型做整体评价,同时检验参数的显著性,评价参数的意义和合理性,计算决定系数,评价方程对数据的解释能力,进行模型修正。最后确定生物学衰老结构方程模型,对模型做出解释,分析各器官和系统生物学衰老的规律。结果一、建立生物学年龄积分108个指标中有58个指标与年龄相关,其中相关系数>0.25的有21个,经冗余分析后有12个指标进入下一步分析,其中雌二醇因为在男性和女性随年龄变化的方向不同,在女性随年龄减少,而在老年男性则随年龄增加,因此不适合整体公式的评价。经过主成分分析,颈动脉内膜中层厚度(IMT)、颈动脉舒张期最大前向血流速度(EDV)、脉压(PP),二尖瓣E峰／二尖瓣A峰比值(E／A)、二尖瓣环E峰侧壁(MVEL)、纤维蛋白原水平(FIB)、血清Cystatin C (CYSC)等7个指标被筛选为衰老的生物学标志物,因子分析显示只有一个特征值大于1的因子,说明这7个生物学标志物共同反映了一个衰老的基本过程。根据因子得分,建立了生物学年龄积分计算公式：BAS=0.248(时序年龄)+0.195(IMT)-0.196(EDV)-0.167(E／A)-0.166(MVEL)+0.188(PP)+0.182(FIB)+0.193(CYSC)。个体生物学年龄积分与时序年龄呈显著正相关(r=0.893,p<0.001)。由生物学年龄积分评价的生物学衰老速度随年龄的增加而加速,在60-74岁组达到峰值,75岁以后进入平台期。二、建立衰老结构方程模型108个指标中有58个指标与年龄相关,其中相关系数>0.15的有37个,经冗余分析后有27个指标进入下一步分析(雌二醇和黄体酮因为在男性和女性随年龄变化的方向不同被排除)。建立生物学衰老的结构方程模型,衰老相关性改变表现在血管结构和功能(IMT,EDV,PP)、心脏结构(D, LAAPD, LALRD, AD, MVEDT),心脏功能(E/A, MVEL, MVAS, MVAA)、炎症因子(CRP,IL6,FIB)、肾功能(BUN, CYSC)、肝功能(GPT,PRE)、营养(ALB,HDL,TC,GLU)和血液及内皮功能(MCV,TM,TRF)有关,其中血管因子与衰老的关系最为密切(r=0.90),其次为心脏功能(r=0.69)。结论一、建立生物学年龄积分建立了生物学年龄积分计算公式：BAS=0.248(时序年龄)+0.195(IMT)-0.196(EDV)-0.167(E／A)-0.166(MVEL)+0.188(PP)+0.182(FIB)+0.193(CYSC)。健康人的衰老速度随年龄的增加而增加,至>75岁组达到峰值。二、建立衰老的个体化评价结构方程模型衰老相关性改变表现在血管结构和功能、心脏结构、心脏功能、炎症因子、肾功能、肝功能、营养和血液及内皮功能有关,其中血管因子与衰老的关系最为密切(r=0.90),其次为心脏功能(r=0.69)。