Cell Metab | 韩敬东团队开发首个红外人脸图像衰老时钟

Cell Metab | 韩敬东团队开发首个红外人脸图像衰老时钟

随着人口老龄化问题日益严峻，如何科学预测衰老速率和评估健康状况成为生命科学研究的重要课题。近日，北京大学韩敬东教授团队在Cell Metabolism上发表重要研究成果，开发出首个基于红外人脸图像的衰老时钟"ThermoFace Aging Clock"，为衰老和代谢性疾病的预测提供了全新视角。

体温是影响细胞功能和生物体生存的重要因素，与新陈代谢密切相关。在恒温动物中，低体温通常与较长寿命相关。人类核心体温随年龄增长而降低，高体温往往意味着高代谢率。此前，人体红外温度图像已用于心血管疾病筛查，面部血管和脂肪分布与体表温度密切相关。

图1. 研究示意图（Credit: Cell Metabolism）

韩敬东教授团队自2015年起就系统探究了三维人脸与衰老的关系，证明了人脸三维特征是有效的衰老标志物。在此基础上，团队进一步研究面部温度特征是否蕴含生物状态信息，以预测衰老速率和健康状况。

研究团队针对20至90岁之间的2811名健康人进行了广泛的人群基础队列研究。通过收集志愿者的面部热成像图像，开发了提取人脸红外面部信息的软件ThermoFace，成功获取个体面部温度特征，并利用人工智能等机器学习模型训练得到面部红外图像衰老时钟以及年龄相关代谢性疾病预测模型。面部红外构建的衰老时钟对人群年龄的平均绝对误差在5岁左右。

图2. 人群红外人脸随年龄的变化趋势（Credit: Cell Metabolism）

深入分析发现，鼻子的温度随年龄增长下降得更快，而眼睛周围的温度则随年龄增长而升高。研究还发现，酸奶、充足睡眠等生活习惯与较低的衰老速率相关。患有代谢性疾病如糖尿病和脂肪肝的人，衰老速率更快，眼部区域温度普遍高于同龄健康人群。血压偏高的人则表现出较高的脸颊温度。

为了理解这些温度变化背后的生物学机制，研究团队分析了队列参与者的血液样本转录组数据，发现红外人脸图谱中眼睛和脸颊周围温度的升高与机体炎症反应激活有关，可能涉及DNA损伤修复和抵抗感染等关键生物过程。

此外，研究团队还探索了运动对衰老的影响。志愿者进行为期两周的跳绳运动后，生物学年龄平均减少了五岁，为延缓衰老提供了新的潜在途径。

这项研究不仅为衰老和代谢性疾病的预测提供了新工具，也为相关领域的进一步研究提供了重要参考。面部红外图像的采集作为一种非侵入式的检测手段，具备快速推广的可行性，有望在未来成为监测个体衰老与健康状况的重要工具。

本文原文来自bioon.com