一种人体衰老风险评分系统及其应用的制作方法
本公开涉及医学检验与健康评估,具体涉及人体衰老风险评分系统及其应用,更具体涉及一种基于炎症风险(主要涉及衰老相关分泌表型,senescence-associated secretory phenotype,sasp)、代谢风险、氧化应激风险三个模块联合加权计算的人体衰老风险评估系统及其应用。
背景技术:
1、衰老是机体随时间推移发生的生理功能衰退和稳态失衡的复杂生物学过程,是心血管疾病、神经退行性疾病、代谢综合征及恶性肿瘤等慢性疾病的最主要风险因素。现代医学研究表明,人体衰老并非单一维度的变化,而是由多系统交叉影响、累积叠加形成的系统性衰退。其中,慢性低度炎症(sasp)、代谢功能紊乱与氧化应激失衡是驱动机体衰老的三大核心机制。
2、细胞衰老伴随着衰老相关分泌表型(sasp)的出现,衰老细胞分泌大量促炎因子、趋化因子及基质金属蛋白酶,驱动组织器官功能衰退。代谢风险则涵盖糖、脂、骨、心、肝、肾等多个代谢网络的失衡,是机体能量与物质基础受损的直接体现。氧化应激则是活性氧产生超过抗氧化清除能力,导致脂质、蛋白质及dna氧化损伤的病理过程。这三大机制相互促进,炎症加剧代谢紊乱与氧化损伤,代谢异常诱发氧化应激与炎症级联,氧化损伤又反过来加速细胞衰老与代谢功能丧失。
3、现有的临床或健康管理体系中,衰老评估往往局限于单一系统或单一维度的检测。例如,仅检测炎症因子评估sasp,或仅检测常规生化指标评估代谢,或仅检测氧化应激标志物。这种碎片化的评估模式割裂了衰老机制的整体性与联动性,无法真实反映机体的综合衰老状态,也难以提供精准的个性化抗衰老干预指导。
4、因此,亟需建立一种整合炎症、代谢与氧化应激的多维度衰老风险评估系统,实现衰老风险的量化分级与闭环干预管理。
技术实现思路
1、本公开旨在提供一种涵盖炎症风险(sasp)、代谢风险、氧化应激风险三大核心模块的人体衰老综合评估系统,以解决针对现有衰老评估技术中维度单一、缺乏系统性联动及闭环干预指导的不足的技术问题。
2、为实现上述技术目的,本公开采取的技术方案为:
3、第一方面,本公开提供一种人体衰老风险评分系统,所述系统包括炎症风险(sasp)评分模块、代谢风险评分模块、氧化应激风险评分模块,通过组合所述模块的计算结果来计算人体衰老风险综合评分,并输出衰老风险等级及干预措施;所述人体衰老风险评分系统的风险评分包括以下步骤:
4、ⅰ、获取受试者性别、年龄、绝经状态、身高、体重、腰围信息;
5、ⅱ、在受试者满足检测前置条件下,采集受试者新鲜的生物样本;
6、ⅲ、测定受试者生物样本中炎症、代谢、氧化应激相关的各生物标志物含量值,并分别通过各模块的算法计算得出炎症风险评分、代谢风险评分及氧化应激风险评分;
7、ⅳ、将所述模块的评分输入衰老风险计算模型,按照公式计算衰老风险评分:衰老风险评分=炎症风险评分×0.4+代谢风险评分×0.5+氧化应激风险评分×0.1,其中权重分配根据受试者群体来源、构成、数量的变化进行动态调整和校准,以满足不同群体的人体衰老风险评估需求;
8、ⅴ、基于加权算法规则及衰老风险评级标准,输出最终的衰老风险等级、风险异常模块及干预措施。
9、在一些实施方案中,所述炎症风险(sasp)模块的计算包括:
10、从以下sasp相关生物标志物中选取任何两项或更多项进行组合:白介素-6(il-6)、超敏c-反应蛋白(hs-crp)、生长分化因子-15(gdf-15)、α肿瘤坏死因子(tnfα)、白介素-10(il-10)、基质金属蛋白酶3(mmp-3)、单核细胞趋化蛋白-1(mcp-1)、转化生长因子β1(tgf-β1)、体型指数(absi)、白介素-1β(il-1β)、白介素-8(il-8)、血管内皮生长因子(vegf)、γ干扰素(ifnγ);
11、根据受试者年龄确定青年段、中年段、年轻老年段和老年段四个分段,并获取gdf-15、mcp-1、absi和il-10对应的动态阈值参数,以及根据性别获取mmp3差异化阈值;
12、采用评分模型计算单项得分并加权求和;
13、具备缺失容错能力,部分指标缺失时自动调整理论最高分;
14、最终根据sasp总分与理论最高分的比值判定炎症风险等级。
15、在优选的实施方案中,sasp相关生物标志物包括il-6、hs-crp、gdf-15、tnfα、il-10、mmp3、mcp-1、tgf-β1、absi、il-1β、il-8、vegf和ifnγ;
16、在优选的实施方案中,所述评分模型包括标准单向线性评分模型、年龄动态线性评分模型、性别差异化单向线性评分模型、u型4元组评分模型和u型3元组评分模型中的至少一种。
17、在一些实施方案中,所述代谢风险模块的计算包括:
18、将代谢标志物分配到糖代谢、脂代谢、骨代谢、心代谢、肝代谢、肾代谢及单项代谢的代谢模块进行计算;
19、其中,所述糖代谢的代谢标志物包括血糖(glu)、胰岛素(ins),用胰岛素抵抗系数(homa-ir)评估,所述胰岛素抵抗系数(homa-ir)=血糖×胰岛素÷22.5;
20、所述脂代谢的代谢标志物包括甘油三酯(tg)、高密度脂蛋白胆固醇(hdl-c)、低密度脂蛋白胆固醇(ldl-c),用体型系数(absi)评估,所述体型系数的计算公式为:
21、体质指数(bmi)=体重(kg)÷身高(m)²
22、absi=腰围(m)/(bmi2/3×身高(m)1/2);
23、所述骨代谢的代谢标志物包括总ⅰ型胶原氨基端延长肽(total p1np)、β-胶原特殊序列(β-ctx);
24、所述心代谢的代谢标志物为n末端脑利钠肽前体(nt-probnp);所述肝代谢的代谢标志物为白蛋白(alb);所述肾代谢的代谢标志物为用胱抑素c(cys-c)、年龄、性别计算得到的估算肾小球滤过率(egfr),所述egfr计算方法为:
25、男性:
26、若cysc≤0.8 mg/l:egfr=133×(cysc/0.8)^(-0.499)×(0.996)^年龄
27、若cysc>0.8 mg/l:egfr=133×(cysc/0.8)^(-1.328)×(0.996)^年龄
28、女性:
29、若cysc≤0.8 mg/l:egfr=133×(cysc/0.8)^(-0.499)×(0.996)^年龄×0.932
30、若cysc>0.8mg/l:egfr=133×(cysc/0.8)^(-1.328)×(0.996)^年龄×0.932;
31、所述单项代谢的代谢标志物包括25-羟基维生素d(25-oh vd)、脂联素(adp)、胰岛素样生长因子-1(igf-1);
32、当各代谢模块超出理想范围判定为异常项并计分;设置加权规则:当异常项≥2项且<4项时加权20分,当异常项≥4项时加权40分,加和后输出代谢风险评分;
33、其中,当所述glu、ins、homa-ir的权重分别为35分、30分、35分,总分为100分,糖代谢得分=三项相加得分×0.6,当糖代谢得分>20分时,判定糖代谢为异常项;所述glu评分规则如表1所示,所述ins评分规则如表2所示,所述homa-ir评分规则如表3所示;
34、当所述tg/hdl-c、ldl-c的权重分别为60分、40分,总分为100分,脂代谢得分=两项相加得分×0.6×absi系数,当脂代谢得分>20分时,判定脂代谢为异常项;所述tg/hdl-c评分规则如表4所示,所述ldl-c评分规则如表5所示,所述absi系数判定规则如表6所示;
35、当所述total p1np、β-ctx均超出理想范围时,骨代谢得分为20分,判定为异常项;其中,
36、所述total p1np理想范围:
37、女性绝经前:14.75ng/ml至59.15ng/ml
38、绝经后:16.05ng/ml至76.45ng/ml
39、男性:15.54ng/ml至70.79ng/ml
40、所述β-ctx理想范围:
41、女性绝经前:≤0.582ng/ml
42、绝经后:≤1.016ng/ml
43、男性30岁至50岁:≤0.587ng/ml
44、>50岁至70岁:≤0.711ng/ml
45、>70岁:≤0.861 ng/ml;
46、当所述nt-probnp、alb、egfr超出各自理想范围时,得分为7分,判定为异常项,其中,
47、所述nt-probnp理想范围:≤125pg/ml
48、所述alb理想范围:≥40g/l
49、所述egfr理想范围:≥75;
50、当所述25-oh vd、adp、igf-1各自超出理想范围时,得分为7分,判定为异常项;其中
51、所述25-oh vd理想范围:≥15ng/ml
52、所述adp理想范围:
53、男性:5μg/ml至15μg/ml
54、女性:6μg/ml至18μg/ml
55、所述igf-1理想范围:
56、<40岁:≥70ng/ml
57、≥40岁:70ng/ml至250ng/ml。
58、在一些实施方案中,所述氧化应激风险模块的计算包括:
59、检测生物标志物:谷胱甘肽还原酶(gr)、超氧化物歧化酶(sod)、氧化型低密度脂蛋白、8-异前列腺素f2α(8-iso-pgf2α)、晚期氧化蛋白产物(aopp)、8-羟基脱氧鸟苷(8-ohdg);
60、对呈非正态分布或且为u型关系的gr、sod指标先进行box-cox变换再进行z-score标准化处理,采用z-score绝对值赋值;对呈正态分布且为u型关系的gr、sod指标采用z-score绝对值赋值;对其他指标直接z-score正向赋值;通过线性加权计算相对衰老风险评分;同时构建gr-sod双指标抗氧化防御状态分类器,根据两项指标与95%参考区间的相对水平判定抗氧化功能状态。
61、在优选的实施方案中,所述分类器为四期分类器,包括平衡期、协同代偿期、失衡期、耗竭期。
62、在一些实施方案中,所述生物样本包括全血样本、血清样本、肝素血浆样本、edta血浆样本、柠檬酸钠血浆样本、脑脊液样本、尿液样本、唾液样本;所述各生物标志物的测定方法包括化学发光法、生化分析法、酶联免疫法、荧光免疫层析法、质谱法、免疫测定法、生物化学分析方法。
63、在优选的实施方案中,所述炎症、代谢、氧化应激相关的生物标志物的种类至少包括上述所定义的生物标志物,和/或所述生物标志物的动态组合;各模块的参考理想范围、动态阈值参数及权重分配根据受试者群体来源、构成、数量的变化进行动态调整和校准,以满足不同群体的人体衰老风险评估需求。
64、在一些实施方案中,所述系统设置有加权算法(风险覆盖规则):当炎症风险(sasp)或代谢风险任一项被判定为高风险时,无论计算得出的衰老风险评分为多少,均直接判定整体衰老综合风险为高风险;当炎症风险(sasp)或代谢风险任一项被判定为中风险时,直接判定整体衰老综合风险为中风险。
65、在一些实施方案中,所述衰老风险评级包含以下方式:
66、分为低、中、高风险级:当衰老风险评分≤30分时,判定为低风险;当衰老风险评分>30分但≤60分时,判定为中风险;当衰老风险评分>60分时,判定为高风险;或
67、分为1-6个风险级:其中衰老风险评分≤20分时,衰老风险评估为1级;衰老风险评分>20分但≤40分时,衰老风险评估为2级;衰老风险评分>40分但≤60分时,衰老风险评估为3级;衰老风险评分>60分但≤80分时,衰老风险评估为4级;衰老风险评分>80分但≤100分时,衰老风险评估为5级;衰老风险评分>100分时,衰老风险评估为6级。
68、在一些实施方案中,采取合适的干预措施后,评价受试者的衰老风险是否有改善,评价标准包括但不限于:
69、ⅰ、衰老风险按高、中、低风险评价,风险等级下降1个等级;
70、ⅱ、衰老风险按1-6个风险级评价,风险等级下降1个等级;
71、ⅲ、衰老风险评分值下降10分及以上;
72、ⅳ、医生结合检测结果做出的评估结合受试者的自身感受的趋好变化。
73、在一些实施方案中,针对不同衰老风险等级及主要异常模块,提供对应的干预措施,包括:低风险维持健康生活方式与年度监测;中风险实施针对性营养补充(抗氧化剂、omega-3等)、代谢与体重管理及压力管理;高风险进行医疗专科转介、senolytics靶向干预及慢性病规范治疗。
74、在一些实施方案中,所述系统可针对个体或群体进行持续动态衰老风险监测,建立个人衰老风险评分档案,以获得更精确的衰老风险评估及衰老变化趋势分析。
75、在一些实施方案中,通过以下实现方式中的至少一者实现所述衰老风险计算模型;
76、1)通过特定软件程序实现,通过输入信息,自动计算,输出检测报告;
77、2)通过常用办公软件(office、wps等)写入程序实现,通过输入信息,自动计算,输出检测报告;
78、3)在lis系统输入判定、计算规则,由系统自动抓取信息后计算,输出检测报告。
79、在一些实施方案中,所述系统适用于以下至少一种应用场景:
80、ⅰ、医疗保健领域,医疗保健提供者通过使用所述系统来评估患者的炎症、代谢、氧化应激、衰老相关风险,进而提供个性化的治疗建议及干预措施;用于抗衰老与慢性病管理、营养与体重管理、运动与康复医学、健康体检与人群研究、医学科研与抗衰老药物开发;
81、ⅱ、商业保险领域,保险公司通过所述系统的衰老风险评估结果,针对性的调整健康保险和养老保险的保险费率;
82、ⅲ、体育健身领域,体育教练根据所述系统的衰老及代谢风险评估结果,针对性的制定科学锻炼计划,使机体功能恢复健康状态;
83、ⅳ、养老机构与抗衰老中心领域,养老机构可通过所述系统的衰老风险评估结果对入住老人进行健康分级与照护干预指导;抗衰老中心可基于评估结果制定个性化的抗衰老方案及疗效追踪;
84、ⅴ、企业健康管理领域,企业将衰老风险评估纳入员工健康福利计划,为员工提供健康预警与干预建议,降低员工因衰老及慢性病导致的医疗支出和生产力损失。
85、本公开具有如下优点:
86、与现有技术相比,本公开提供了一种涵盖炎症风险(sasp)、代谢风险、氧化应激风险三大核心模块的人体衰老综合评估系统。该系统通过三大模块评分的科学加权组合,输出精准的衰老风险评分与等级,并匹配个性化干预方案。
版权声明:本站专利文献数据主要来源于国家知识产权局等公开渠道,由 技术新讯 进行整理汇编。页面设计及数据汇编的著作权归本站所有。全部内容仅供个人学习、科研评估与技术交流参考,严禁用于任何商业用途(包括但不限于直接生产制造、技术转让、倒卖数据等)。
免责条款:专利技术具有时效性,本站不对资料的绝对准确性、完整性和可实施性提供任何明示或暗示的担保。因参考本站内容造成的直接或间接损失,本站不承担相关法律责任。若您认为本站内容有侵权问题,请及时提供权属证明与我们联系,本站将在核实后依法处理。反馈意见:yyfuon@163.com