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DNA甲基化研究发现:人的生物老化与童年时的不良经历有关

已有 1492 次阅读 2023-6-13 15:35 |个人分类:人类寿命与衰老|系统分类:科研笔记

            最近,JAMA Network Open杂志报道的一项研究中,美国Northwestern大学的研究团队对基于DNA甲基化的表观遗传年龄的五种测量结果进行了分析。发现孩子童年的不良经历(adverse childhood experiences,ACEs),比如:情感疏忽、肢体暴力、对身体伤害的疏忽和滥用家庭内药物或成瘾物质等,与人到中年时的生物老化过程加速和个体的长期健康不良状态有关。

           研究结果显示,与实际年龄(chronological ages)相比,曾经经历过四项或更多项童年不良经历的人,很可能其生物学年龄(biological ages)更加老化,不论他们在生命早期或晚期的社会经济地位如何。ACEs可能导致更快的分子衰老过程,也可能影响人们未来的罹患疾病风险。以前的研究曾显示:压力、暴力和一些环境化学品,会加速人类表观遗传学方面的衰老;然而,对于童年的不良经历是如何影响成年以后表观遗传学水平的衰老现象,还未做过纵向的研究。

          在这项多中心研究中,使用了年轻成人冠状动脉风险发展研究项目(CARDIA)参与者的数据。大约有5115名年龄在18-30岁的男性和女性参加了这项研究。ACEs状态是由研究对象在问卷中自我报告的,其中询问了参与者在18岁之前经历每一个不良事件的频率。在两个时间点时:15岁时(895名受试者)和20岁时(867名受试者)抽取血液样本进行检测。

         研究人员分析了血样中的DNA甲基化水平,评估了受检者的表观遗传年龄加速度(epigenetic age accelerations,EAA),EAA是个体表观遗传年龄加速度的估算值,可以通过测量DNA甲基化水平等指标来获得。EAA可以反映个体生物老化速度加速的程度。也是预测慢性疾病和预期寿命的重要指标之一。对EAA的评估采用了五种计算方法: 

1. 内源性EAA(intrinsic EAA)指通过个体本身基因组中的DNA甲基化水平,所估算的表观遗传年龄加速度,反映了个体自身的生物老化速度,与先天性因素有关; 

2. 外源性EAA(extrinsic EAA,EEAA)指由环境、生活方式、社会、经济等因素引起的DNA甲基化水平的变化,所估算的表观遗传年龄加速度,与后天获得性因素有关; 

3. PhenoAA(PhenoAge acceleration)表型加速度是通过个体表型数据估算的表观遗传年龄加速度。也称为组学范式EAA,使用了基因表达、蛋白质组、代谢组等多组学数据,反映个体的生理功能、代谢状态和健康状况等信息。与慢性疾病和生物老化风险密切相关。 

4. GrimAge加速度(GrimAA),在GrimAge表观年龄预测模型的基础上,测量个体自报的吸烟史对基因组甲基化的影响程度的一组指标。这些指标可以通过对DNA进行高通量测序和甲基化水平分析得到,用以反映个体的生物老化风险。通常包括若干个与烟草相关的基因甲基化位点,通过测量DNA中的烟草使用指标和其他生物标志物来估计个体的生物老化风险。GrimAA可以用来预测慢性疾病、死亡和寿命等方面的风险,具有重要的临床和研究应用价值。 

5. 达尼丁衰老速度(Dunedin Pace of Aging,DunedinPACE)。DunedinPACE测定能提供对一个人当前衰老速度的即时指标,类似一个速度表,显示一个人的衰老速度有多快或多慢,能够识别加速的衰老,预测健康状况、慢性疾病和提早死亡的长期风险。DunedinPACE检测,包括基于DNA甲基化的生物年龄、肺功能、代谢指标、免疫指标等多种生物学指标和心理学数据的测量。这些指标通过统计分析和机器学习算法的处理,综合评估个体的衰老状况。 

          在多种衰老指标中,内源型EAA和外源型EAA更多地关注血液和免疫系统的生物衰老状态;PhenoAA和GrimAge更多地关注受试者的寿命;而DunedinPACE则更多地关注个体的衰老速度。这些不同的衰老指标可以互相补充,从不同角度全面了解一个个体的衰老及其机制。 

          这项研究结果显示由于童年时期暴露于有害的压力,这些童年不良经历可能通过对细胞特性和免疫系统、炎症反应和内分泌系统的影响,导致表观遗传年龄加速度增快。这些发现可能为未来的干预措施提供有用的信息和指导,以降低或缓解与ACEs相关的有害表观遗传结果。研究人员也希望在不同和更大的群体中进行相同的研究以验证这些发现。




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