不同衰老干预措施对线虫生存曲线影响的荟萃分析

摘要

目的：基于实验室前期研究成果及其国内外相关研究报道,利用荟萃分析比较不同抗衰老措施对线虫生存曲线的影响,分析其可能的生物学机制,为最终发现有效的抗衰老药物及制定健康合理的抗衰老策略奠定科学基础.rn 方法：以衰老研究的热点模式生物线虫为对象，采集1990年以来国内外刊物上正式发表的抗衰老方法相关寿命试验的研究文献及其涉及的生存曲线，利用Matlab平台下digitize2软件包恢复生存曲线数据。原始生存曲线数据利用Gompertz模型进行拟合，以得到反映生存情况的光滑曲线，并对曲线特征进行提取，运用模式识别非监督学习方法对曲线进行聚类。然后，利用Fisher检验来检测生存曲线类型划分与不同药物类型划分间是否存在关联性及其关联的紧密程度。rn 结果：生存曲线特征聚类结果与生物学分类交叉分析结果表明，药物和基因干预对生存曲线的增益形状呈梯形，提示这类干预措施(尤其是基因干预)尽管延长了少数个体的最大寿命，但是从整个群体来看，大多数个体寿命延长程度并不明显而受益的少数个体可能需要较长的外界资源支持方能保持较长时间的存活状态，这种模式既不大众化也不经济。而饮食限制对生存曲线的改善增益较大，并且相对于正常生存曲线其增益部分呈平移形，表明饮食限制可以通过改善年龄结构对整个群体产生显著增益，且其衰老曲线的特征与自然衰老相似。进一步，类内分析结果表明，药物药理作用类型与增益类型具有很强相关性，提示这两种分类方法的结果是匹配的。胃肠道菌群相关药物及抗癫痫药物可以较大幅度增加寿命，但只有少数个体受益:降低自由基及控制血糖类药物可以相对更好地改善种群年龄结构，延长健康寿命。rn 结论：相比于药物和基因干预措施，饮食限制可以相对较好地改善种群年龄结构，从而对社会健康起到积极作用;在药物中，清除自由基和控制血糖类药物对健康老年有着更为积极合理的作用与效应;通过分析生存曲线变化模式来研究抗衰老效果的方法为衰老研究提供了新的思路，对未来抗衰老药物开发及衰老社会的应对具有借鉴意义。