用以评估和校准人类生物学年龄的表观遗传学时钟的构建

目的构建适用于评估和校准人类生物学年龄的表观遗传学时钟模型。方法于2019年7月1日至11月30日从广西壮族自治区长寿队列选取186名研究对象,于2020年10月1日至12月31日从解放军总医院第七医学中心体检人群选取124名研究对象。采用自制问卷收集人口学特征、家族疾病史等资料,通过体格检查测量对象的心率和血压,采集空腹外周静脉血,分别检测空腹血糖(FBG)、总胆固醇(TC)、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)和端粒长度,采用靶向甲基化位点测序检测EDARADD cg09809672、IPO8 cg19722847、NHLRC1 cg22736354、P2RX6 cg05442902和SCGN cg06493994基因位点的甲基化水平。排除DNA甲基化和端粒长度检测质量控制不合格的54名对象,最终对256名对象资料进行分析。分析不同年龄段甲基化水平变化情况,采用多重线性回归法构建生物学年龄预测模型,采用Kendal秩相关分析评价年龄差值[即(公历年龄-生物学年龄)]与端粒长度的相关性,比较各年龄组不同年龄差值对象的健康相关指标。结果对象年龄的M(Q1,Q3)为67(51,91)岁,其中女性166名(64.84%)。随年龄增加,基因位点甲基化水平分别呈下降(EDARADD cg09809672、IPO8 cg19722847和P2RX6 cg05442902)和上升趋势(NHLRC1 cg22736354和SCGN cg06493994)(均P<0.05)。所构建的生物学年龄预测模型为:Y=-53.121×EDARADD cg09809672-137.564×IPO8 cg19722847+141.040×NHLRC1 cg22736354-67.893×P2RX6 cg05442902+149.547×SCGN cg06493994+4.592×sex+64.185(R2=0.86,P<0.001),式中Y为生物学年龄,方程各项依次为5个基因位点甲基化水平、性别(男性=1,女性=2)和截距。年龄差值与端粒长度Kendall秩相关系数为0.731(P<0.001)。与年龄差值<0的对象相比,年龄差值≥0的对象未成年期收缩压较高[分别为(88.50±8.89)和(109.83±9.48)mmHg,1 mmHg=0.133 kPa],青壮年期TC较低[分别为(5.48±0.23)和(3.98±0.54)mmol/L],TG较低[分别为(3.51±0.32)和(3.41±0.20)mmol/L],中年期FBG较低[分别为(6.17±0.67)和(5.37±0.79)mmol/L],高龄老年期舒张压较高[分别为(76.99±6.78)和(83.97±9.36)mmHg](均P<0.05)。结论所构建的表观遗传学时钟模型可用于评估和校准人类生物学年龄。

DNA甲基化年龄研究进展

表观遗传学的进展使得借助年龄生物标志物预测个体年龄成为了可能。DNA甲基化是表观遗传学的重要组成部分,通过筛选年龄相关的甲基化位点构建表观遗传时钟,衍生出新的衰老生物标志物-DNA甲基化年龄(DNAm年龄)。DNAm年龄广泛应用于衰老、衰老相关疾病、法医学年龄推断等研究领域,但目前尚缺乏针对DNAm年龄的文献综述。本文就DNAm年龄的主要特点、经典的3大表观遗传时钟(Horvath时钟、Hannum时钟、DNA PhenoAge)以及DNAm年龄与死亡率、癌症及其他衰老相关疾病关联进行综述和探讨。

DNA甲基化与鱼类年龄

随着时间的推移,生物体所有组织都会老化。近年来,表观遗传学研究发现DNA甲基化与衰老密切相关。随着DNA甲基化研究的不断深入,基于DNA甲基化随年龄的变化规律,已经构建了哺乳动物和鸟类表观遗传时钟来预测年龄。但在鱼类中,关于与年龄相关DNA甲基化变化的研究较少。本文重点介绍了DNA甲基化与鱼类年龄鉴定相关性的研究进展。