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(duì)身體產(chǎn)生的可見影響有時(shí)與基因活動(dòng)的無(wú)形變化有關(guān)。DNA甲基化的表觀遺傳過(guò)程會(huì)隨著年齡增長(zhǎng)而變得不再精確，造成基因表達(dá)的變化。而這種變化與隨著年齡增長(zhǎng)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(xiàng)針對(duì)整個(gè)成年生命周期中17種人體組織的表觀遺傳變化進(jìn)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(xiàng)研究近日發(fā)表在預(yù)印本平臺(tái)Research Square。
該研究評(píng)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(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)“極好的資源”。他表示，“這項(xiàng)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(duì)研究人員頗有價(jià)值。”
為厘清甲基化與衰老的相關(guān)機(jī)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(duì)超過(guò)1.5萬(wàn)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)開放獲取的圖譜�！拔覀兊臉颖緛�(lái)自小至18歲，大到100歲左右的人群�！盓ynon說(shuō)，“因此我們可以觀察到整個(gè)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(huì)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(zhǎng)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(cè)試組織間的差異，研究人員還篩選了每個(gè)組織基因組的單個(gè)基因位點(diǎn)。Jacques表示，“我們想找到一個(gè)適用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)全身以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)尋找抗衰老療法的工具，因?yàn)樗岢隽艘粋�(gè)誘人的想法，即不再只單獨(dú)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�(gè)整體來(lái)治療。
德國(guó)萊布尼茲衰老研究所的Holger Bierhoff表示，研究表觀遺傳時(shí)鐘的難題一直在于“是什么導(dǎo)致了衰老”�！斑@項(xiàng)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(jì)時(shí)器�！�
Bierhoff同時(shí)指出，盡管這項(xiàng)研究規(guī)模很大，但這仍然只是人類基因組中約3000萬(wàn)個(gè)表觀遺傳位點(diǎn)中的一小部分，因此它可能無(wú)法呈現(xiàn)年齡相關(guān)的DNA甲基化全貌。Eynon承認(rèn)這一點(diǎn)，但他表示，他們圖譜中的數(shù)據(jù)仍然有助于識(shí)別衰老背后的機(jī)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
