生物学的老化の判定における宿主とマイクロバイオームの特徴の利用

Utilization of Host and Microbiome Features in Determination of Biological Aging.

抄録

一般に「老年期」とは、人生の晩年に伴う人間の生理機能の著しい変化や病気へのかかりやすさを特徴とする時期を指す。従来の定義では65歳を超えると老齢とされてきたが、老化を寿命の関数として定量化することは、必ずしも人体の老化を反映するものではない。対照的に、機能的パラメータに基づいて生物学的（または生理学的）老化を特徴づけることは、人の一時的な生理学的状態や関連する疾患感受性状態をよりよく反映する可能性がある。このように、「年代的加齢」と「生物学的加齢」を区別することは、年代が若いにもかかわらず加速する加齢プロセスを特徴とする個人を特定し、その人に合ったサーベイランス、診断、予防、治療を行うための層別化の鍵を握っている。新たな証拠によれば、腸内細菌叢は生理的加齢に伴って変化し、加齢に関連する様々な疾患において、必ずしも年齢と相関しない形で極めて重要な役割を果たしている可能性がある。個別化された腸内細菌叢データを活用し、人工知能や機械学習パイプラインを用いて宿主とマイクロバイオームのパラメータを統合することで、老化時計をより正確に定義できるようになるかもしれない。このようなホロバイオネットに基づく人の生理的年齢の推定により、加齢に関連した生理的状態や加齢に伴う疾患の発症リスクの予測が容易になるかもしれない。

The term 'old age' generally refers to a period characterized by profound changes in human physiological functions and susceptibility to disease that accompanies the final years of a person's life. Despite the conventional definition of old age as exceeding the age of 65 years old, quantifying aging as a function of life years does not necessarily reflect how the human body ages. In contrast, characterizing biological (or physiological) aging based on functional parameters may better reflect a person's temporal physiological status and associated disease susceptibility state. As such, differentiating 'chronological aging' from 'biological aging' holds the key to identifying individuals featuring accelerated aging processes despite having a young chronological age and stratifying them to tailored surveillance, diagnosis, prevention, and treatment. Emerging evidence suggests that the gut microbiome changes along with physiological aging and may play a pivotal role in a variety of age-related diseases, in a manner that does not necessarily correlate with chronological age. Harnessing of individualized gut microbiome data and integration of host and microbiome parameters using artificial intelligence and machine learning pipelines may enable us to more accurately define aging clocks. Such holobiont-based estimates of a person's physiological age may facilitate prediction of age-related physiological status and risk of development of age-associated diseases.