衰老如何改变我们的基因

衰老对身体产生的可见影响有时与基因活动的无形变化有关。DNA甲基化的表观遗传过程会随着年龄增长而变得不再精确，造成基因表达的变化。而这种变化与随着年龄增长而出现的器官功能衰退和疾病易感性增加有关。

如今，一项针对整个成年生命周期中17种人体组织的表观遗传变化进行的荟萃分析，提供了迄今为止关于衰老如何修饰我们基因的最全面图景。这项研究近日发表在预印本平台Research Square。

该研究评估了人体组织样本中的DNA甲基化模式，发现某些组织似乎比其他组织衰老得更快。例如，视网膜和胃部积累的衰老相关DNA甲基化变化比子宫颈或皮肤更多。该分析还发现了在不同器官普遍存在的衰老表观遗传标记。这一表观遗传图谱可能有助于科学家研究DNA甲基化与衰老之间的联系，并可能帮助确定抗衰老治疗的分子靶点。

英国伯明翰大学的Joao Pedro Magalhaes认为，这是理解衰老的一个“极好的资源”。他表示，“这项跨器官甲基化数据的荟萃分析是迄今为止最大的资源，我相信它将对研究人员颇有价值。”

为厘清甲基化与衰老的相关机制，论文第一兼通讯作者、澳大利亚蒙纳士大学的Nir Eynon及同事对超过1.5万个人体组织样本进行了荟萃分析，描绘了DNA中90万个潜在位点的甲基化变化，并创建了一个开放获取的图谱。“我们的样本来自小至18岁，大到100岁左右的人群。”Eynon说，“因此我们可以观察到整个人类生命周期中的表观遗传标记及它们的变化。”

总体而言，研究人员发现不同组织间的甲基化平均量差异很大。论文作者之一、蒙纳士大学的Macsue Jacques表示，几乎所有组织的DNA甲基化都会随着衰老而增加，但骨骼肌和肺是例外，“它们更多地表现出随年龄增长的甲基化减少”。他们的分析还发现，不同器官具有不同的DNA甲基化衰老模式。Jacques指出，“每种组织发生的变化都不同”。

除了测试组织间的差异，研究人员还筛选了每个组织基因组的单个基因位点。Jacques表示，“我们想找到一个适用所有组织类型的共性衰老机制。”

Jacques认为，该图谱是一种可以加速发现全身以及各组织核心衰老分子机制的资源。她希望这可以成为一个促进寻找抗衰老疗法的工具，因为它提出了一个诱人的想法，即不再只单独治疗心血管疾病等衰老相关疾病，而是转向将衰老作为一个整体来治疗。

德国莱布尼兹衰老研究所的Holger Bierhoff表示，研究表观遗传时钟的难题一直在于“是什么导致了衰老”。“这项研究探讨了甲基化的功能相关性，而不仅仅是将其用作衰老的计时器。”

Bierhoff同时指出，尽管这项研究规模很大，但这仍然只是人类基因组中约3000万个表观遗传位点中的一小部分，因此它可能无法呈现年龄相关的DNA甲基化全貌。Eynon承认这一点，但他表示，他们图谱中的数据仍然有助于识别衰老背后的机制和揭示延缓衰老的方法。

相关论文信息：https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-7184037/v1