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一項(xiàng)針對(duì)17種人體組織整個(gè)成年期表觀遺傳變化的薈萃分析，提供了迄今最全面的衰老如何改變?nèi)祟惢虻膱D景。這項(xiàng)研究近日公布于預(yù)印本平臺(tái)Research Square。

衰老對(duì)人體產(chǎn)生的影響有時(shí)與基因活性的變化有關(guān)。DNA甲基化的表觀遺傳過(guò)程，即甲基基因的添加或移除會(huì)隨著年齡增長(zhǎng)變得不再精確，由此造成的基因表達(dá)的變化與器官功能衰退和疾病易感性增加有關(guān)。

這項(xiàng)研究評(píng)估了人體組織樣本的DNA甲基化模式，發(fā)現(xiàn)某些組織似乎比其他組織衰老得更快。例如，相比子宮頸或皮膚，視網(wǎng)膜和胃部積累了更多與衰老相關(guān)的DNA甲基化變化。研究還發(fā)現(xiàn)了在不同器官中普遍存在的衰老表觀遺傳標(biāo)記。這一表觀遺傳圖譜可能有助于科學(xué)家研究DNA甲基化與衰老的聯(lián)系，并幫助確定抗衰老治療的分子靶點(diǎn)。

英國(guó)伯明翰大學(xué)的Joao Pedro Magalhaes認(rèn)為，這是理解衰老的一個(gè)“絕佳資源”。“這項(xiàng)跨器官甲基化數(shù)據(jù)的薈萃分析提供了迄今最大的資源，我相信它對(duì)研究人員頗有價(jià)值。”

為厘清甲基化與衰老的關(guān)系，論文第一兼通訊作者、澳大利亞蒙納士大學(xué)的Nir Eynon及同事對(duì)1.5萬(wàn)多個(gè)人體組織樣本進(jìn)行了薈萃分析，描繪了DNA中90萬(wàn)個(gè)潛在位點(diǎn)的甲基化變化，并創(chuàng)建了一個(gè)開放獲取圖譜。

“我們的樣本來(lái)自18歲到100歲的人群。”Eynon說(shuō)，“因此我們可以觀察表觀遺傳標(biāo)記及其在整個(gè)人類生命周期中的變化。”

總體而言，研究人員發(fā)現(xiàn)不同組織間的平均甲基化程度差異很大。論文作者之一、蒙納士大學(xué)的Macsue Jacques表示，幾乎所有組織的DNA甲基化都會(huì)隨著衰老而增加，但骨骼肌和肺是個(gè)例外。“它們更多地表現(xiàn)出隨年齡增長(zhǎng)的甲基化減少。”

研究人員還發(fā)現(xiàn)，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(fā)生的變化都不同。”

除了測(cè)試組織間的差異，研究人員還篩選了每種組織基因組中的單個(gè)基因位點(diǎn)。Jacques表示：“我們想找到一個(gè)適用于所有組織類型的共性衰老機(jī)制。”

Jacques認(rèn)為，該圖譜是一種可以加速發(fā)現(xiàn)全身及各組織核心衰老分子機(jī)制的資源。她希望這可以成為一個(gè)促進(jìn)抗衰老療法探索的工具，因?yàn)樗岢隽艘粋€(gè)誘人的想法，即不再單獨(dú)治療心血管疾病等衰老相關(guān)疾病，而是將衰老作為一個(gè)整體進(jìn)行治療。

德國(guó)萊布尼茲衰老研究所的Holger Bierhoff表示，一直以來(lái)，研究表觀遺傳時(shí)鐘的一大難題是“什么導(dǎo)致了衰老”。“這項(xiàng)研究探討了甲基化的功能相關(guān)性，而不只是將其作為衰老的計(jì)時(shí)器。”

Bierhoff同時(shí)指出，盡管這項(xiàng)研究規(guī)模很大，但仍然只是人類基因組約3000萬(wàn)個(gè)表觀遺傳位點(diǎn)中的一小部分，因此可能無(wú)法呈現(xiàn)與年齡相關(guān)的DNA甲基化全貌。Eynon承認(rèn)這一點(diǎn)，但他表示，圖譜中的數(shù)據(jù)仍有助于識(shí)別衰老背后的機(jī)制并揭示延緩衰老的方法。

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