衰老不仅写在脸上的皱纹里，也藏在细胞核深处DNA的“折叠方式”中。
西班牙科学家开发出一款名为ChromAgeNet的人工智能工具，只需观察细胞核的三维显微图像，就能分辨出血液干细胞是“年轻”还是“年老”。
这项研究于2026年9月27日发表在国际期刊《衰老细胞》上。
研究由贝尔维治生物医学研究所的ICREA研究教授玛丽亚·卡罗琳娜·弗洛里安，与巴塞罗那超级计算中心、巴塞罗那全球健康研究所的保拉·佩特罗内博士共同主导。全球健康研究所研究员巴勃罗·伊亚涅斯·皮卡索以此作为博士论文的重要成果。
DNA的“收纳艺术”藏着年龄密码
如果把一个人类细胞里的DNA完全拉直，长度大约有两米。
要把这么长的分子塞进直径只有几微米的细胞核里，细胞必须进行极其精妙的“收纳”。DNA会缠绕在蛋白质上，层层折叠，形成被称为染色质的复杂三维结构。
这种收纳并不是随意的。
有的区域包裹得紧紧的，被称为异染色质，里面的基因大多处于“休眠”状态。有的区域则相对松散，被称为常染色质，基因更容易被读取和表达。
科学家早已知道，随着年龄增长，染色质的组织方式会逐渐发生变化。
这就像一个原本井井有条的衣柜，用久了之后，衣服的摆放会慢慢变得杂乱，有些该收起来的被翻了出来，有些常用的却被压到了底层。
问题在于，这些变化非常细微，用传统显微镜和肉眼观察，几乎不可能可靠地分辨出来。
染色质结构的改变并非无关紧要。它会影响哪些基因被打开、哪些基因被关闭，进而左右细胞的身份与功能。
让AI学会“看核识龄”
用 ChromAgeNet 的染色质结构分析，可以区分衰老干细胞和年轻干细胞。图片来源：Eva Mejía 博士 / IDIBELL
研究团队把目光投向了造血干细胞，也就是骨髓中负责产生所有血细胞的“种子细胞”。
造血干细胞的衰老与多种健康问题密切相关。年老的造血干细胞再生能力下降，免疫细胞的生成出现失衡，患血液系统疾病的风险也随之升高。
研究人员使用了一种名为DAPI的荧光染料来标记小鼠造血干细胞的细胞核。
DAPI能够与DNA结合并发出蓝色荧光，是生物实验室里最常见、成本最低的染色方法之一。
这意味着，新方法不需要昂贵的特殊设备。
随后，他们用显微镜拍摄了大量细胞核的三维图像，并训练一种卷积神经网络从中寻找规律。
卷积神经网络擅长识别图像中的细微纹理和空间模式，人脸识别等技术正是建立在类似原理之上。
与普通照片不同，每一张三维细胞核图像都由许多层切面叠加而成，信息量庞大。超级计算中心的参与，为处理这些海量数据提供了算力保障。
经过训练，ChromAgeNet区分年轻和年老造血干细胞的准确率达到了77%。
这个数字看起来并不完美，但要知道，这些差异在人眼看来几乎无从分辨。AI能够从一张看似普通的蓝色细胞核图像中读出年龄信息，本身就是一项突破。
更有价值的是，研究人员还分析了AI做出判断时所依据的特征。
他们发现，染色质的“熵”，也就是其分布的混乱程度，是重要的预测指标之一。异染色质在细胞核中的分布位置，以及染色质凝聚体的形态模式，同样携带着关键的年龄信息。
换句话说，AI不仅给出了答案，还帮助科学家看到了衰老在细胞核内留下的具体“痕迹”。
这种可解释性对生物学研究尤为重要。只有知道AI在看什么，科学家才能把这些发现与背后的分子机制联系起来。
药物筛选的新“标尺”与必要的克制
这项技术最令人期待的用途，是作为评估抗衰老干预措施的快速筛选工具。
这项研究的共同领导者 Maria Carolina Florian 博士（IDIBELL，左）和 Paula Petrone（BSC-ISGlobal，右）。
研究人员用一些药物处理了衰老的造血干细胞，再让ChromAgeNet进行分析。结果显示，部分细胞的染色质结构朝着更“年轻”的模式发生了转变。
弗洛里安团队长期致力于造血干细胞衰老研究，一直在寻找能够让老化干细胞恢复活力的方法。ChromAgeNet相当于为这类研究提供了一把新的“标尺”。
过去，判断一种干预措施是否有效，往往需要进行耗时漫长的移植实验和功能检测。如果能先用AI快速筛掉无效的候选药物，就能大大节省时间和成本。
从更长远看，这类方法还可能被推广到其他组织的干细胞研究中。只要能够获得细胞核图像，AI就有机会从中读取衰老的信号。
北京配资炒股元股证券:ygzq.hk不过，研究人员也特别强调了结论的边界。
药物处理后出现更年轻的DNA结构模式，并不能证明这些药物恢复了细胞的功能，更不能说明细胞真正实现了“返老还童”。它只能说明，细胞核的结构确实发生了改变。
这种审慎态度值得称道。
在抗衰老领域，夸大宣传屡见不鲜，而“看起来年轻”和“真的年轻”之间，往往隔着一道需要严格实验来跨越的鸿沟。
此外，目前的研究基于小鼠细胞，能否推广到人类造血干细胞乃至其他类型的细胞，还需要进一步验证。
尽管如此，这项研究展示了人工智能与生物成像结合的巨大潜力。
当最普通的染色图像遇上最先进的算法，细胞核里那些沉默的变化开始“开口说话”。也许在不远的将来，医生只需一滴血、一张显微照片政配网，就能读出身体内部真实的衰老进度。
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