衰老如何改變我們的基因
龐大的表觀遺傳圖譜提供迄今最清晰圖景衰老對身體產(chǎn)生的可見影響有時與基因活動的無形變化有關(guān)。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(xiàn)的器官功能衰退和疾病易感性增加有關(guān)。
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(guān)于衰老如何修飾我們基因的最全面圖景。這項研究近日發(fā)表在預(yù)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(fā)現(xiàn)某些組織似乎比其他組織衰老得更快。例如，視網(wǎng)膜和胃部積累的衰老相關(guān)DNA甲基化變化比子宮頸或皮膚更多。該分析還發(fā)現(xiàn)了在不同器官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甲基化與衰老之間的聯(lián)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(xué)的Joao Pedro Magalhaes認(rèn)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(shù)據(jù)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(guān)機制，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(chuàng)建了一個開放獲取的圖譜�！拔覀兊臉颖緛碜孕≈�18歲，大到100歲左右的人群�！盓ynon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(biāo)記及它們的變化�！�
總體而言，研究人員發(fā)現(xiàn)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(xué)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(xiàn)出隨年齡增長的甲基化減少”。他們的分析還發(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(rèn)為，該圖譜是一種可以加速發(fā)現(xiàn)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(guān)疾病，而是轉(zhuǎn)向?qū)⑺ダ献鳛橐粋�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(dǎo)致了衰老”。“這項研究探討了甲基化的功能相關(guān)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(guī)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(xiàn)年齡相關(guān)的DNA甲基化全貌。Eynon承認(rèn)這一點，但他表示，他們圖譜中的數(shù)據(jù)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(guān)論文信息：https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-7184037/v1
