衰老如何改變我們的基因

衰老對身體產生的可見影響有時與基因活動的無形變化有關。DNA甲基化的表觀遺傳過程會隨著年齡增長而變得不再精確，造成基因表達的變化。而這種變化與隨著年齡增長而出現的器官功能衰退和疾病易感性增加有關。

如今，一項針對整個成年生命周期中17種人體組織的表觀遺傳變化進行的薈萃分析，提供了迄今為止關于衰老如何修飾我們基因的最全面圖景。這項研究近日發表在預印本平臺Research Square。

該研究評估了人體組織樣本中的DNA甲基化模式，發現某些組織似乎比其他組織衰老得更快。例如，視網膜和胃部積累的衰老相關DNA甲基化變化比子宮頸或皮膚更多。該分析還發現了在不同器官普遍存在的衰老表觀遺傳標記。這一表觀遺傳圖譜可能有助于科學家研究DNA甲基化與衰老之間的聯系，并可能幫助確定抗衰老治療的分子靶點。

英國伯明翰大學的Joao Pedro Magalhaes認為，這是理解衰老的一個“極好的資源”。他表示，“這項跨器官甲基化數據的薈萃分析是迄今為止最大的資源，我相信它將對研究人員頗有價值。”

為厘清甲基化與衰老的相關機制，論文第一兼通訊作者、澳大利亞蒙納士大學的Nir Eynon及同事對超過1.5萬個人體組織樣本進行了薈萃分析，描繪了DNA中90萬個潛在位點的甲基化變化，并創建了一個開放獲取的圖譜。“我們的樣本來自小至18歲，大到100歲左右的人群。”Eynon說，“因此我們可以觀察到整個人類生命周期中的表觀遺傳標記及它們的變化。”

總體而言，研究人員發現不同組織間的甲基化平均量差異很大。論文作者之一、蒙納士大學的Macsue Jacques表示，幾乎所有組織的DNA甲基化都會隨著衰老而增加，但骨骼肌和肺是例外，“它們更多地表現出隨年齡增長的甲基化減少”。他們的分析還發現，不同器官具有不同的DNA甲基化衰老模式。Jacques指出，“每種組織發生的變化都不同”。

除了測試組織間的差異，研究人員還篩選了每個組織基因組的單個基因位點。Jacques表示，“我們想找到一個適用所有組織類型的共性衰老機制。”

Jacques認為，該圖譜是一種可以加速發現全身以及各組織核心衰老分子機制的資源。她希望這可以成為一個促進尋找抗衰老療法的工具，因為它提出了一個誘人的想法，即不再只單獨治療心血管疾病等衰老相關疾病，而是轉向將衰老作為一個整體來治療。

德國萊布尼茲衰老研究所的Holger Bierhoff表示，研究表觀遺傳時鐘的難題一直在于“是什么導致了衰老”。“這項研究探討了甲基化的功能相關性，而不僅僅是將其用作衰老的計時器。”

Bierhoff同時指出，盡管這項研究規模很大，但這仍然只是人類基因組中約3000萬個表觀遺傳位點中的一小部分，因此它可能無法呈現年齡相關的DNA甲基化全貌。Eynon承認這一點，但他表示，他們圖譜中的數據仍然有助于識別衰老背后的機制和揭示延緩衰老的方法。

相關論文信息：https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-7184037/v1