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突破性研究:僅需50個DNA分子就能精準預測年齡!

希伯來大學科學家運用深度學習分析DNA甲基化模式,成功開發出精準度驚人的年齡預測技術。研究顯示,針對50歲以下受試者的預測誤差中位數僅1.36-1.7年,這項突破性成果已發表於《細胞報告》期刊。

300份健康受試者血液樣本的超深度定序結果顯示,年齡相關的甲基化變化會在CpG位點區域隨機或以區塊形式協調發生。圖片來源:Ochana等學者

希伯來大學的Tommy Kaplan教授解釋:「時間的流逝會在人體DNA上留下可測量的標記,我們開發的模型能以前所未有的精準度解讀這些標記。」

關鍵在於DNA隨時間發生的「甲基化」過程—即甲基基團(CH3)對DNA的化學標記。研究團隊鎖定人類基因組的兩個關鍵區域,在分子層級解讀這些變化,再透過深度學習轉換為精確的年齡預測。

這項研究分析了300多位健康人士的血液樣本,以及耶路撒冷圍產期研究長達10年的縱向追蹤資料。令人驚訝的是,無論吸菸、體重、性別等變數如何,甚至面對不同生物老化指標,這套模型都能保持穩定準確度。

除了醫療應用,這項技術也可能徹底改變法醫科學—專家將能從微量DNA樣本推測嫌疑人年齡,這是現有工具難以做到的。

希伯來大學Yuval Dor教授指出:「這為我們開啟了觀察細胞層級老化機制的新視窗,是生物學與人工智慧完美結合的典範。」

研究團隊發現了DNA隨時間變化的新模式,顯示細胞會隨機或協調地「記錄」年齡資訊,就像體內的生物時鐘。Ruth Shemer教授強調:「這不僅是知道年齡而已,更是理解細胞如何分子層級記錄時間的過程。」

科學家們表示,這項研究可能重塑未來健康管理、抗老研究和身份辨識的方式—從協助醫師根據真實生物年齡制定治療方案,到提供犯罪偵查新工具,從DNA直接讀取年齡的能力將為科學、醫學和法律領域帶來革命性突破。

這項研究也深化了人類對老化機制的理解,讓我們離解碼身體內部時鐘更近一步。

相關研究成果已發表於《細胞報告》期刊,由Bracha-Lea Ochana等學者共同完成。