【新发现】DNA甲基化会加速人体衰老，降低人体抵抗力

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近日，加州大学河滨分校（University of California, Riverside）一位心理学家领导了一项研究：人们如何适应晚年的生活可能受到基因的影响。

这项发表在《衰老细胞》上的研究暗示了表观遗传因素与衰老的关系，题为“A decade of epigenetic change in aging twins：Genetic and environmental contributions to longitudinal DNA methylation”。

表观发生是附着在DNA上的化学物质控制其活性的过程。表观遗传变化可以遗传给后代，它可能对加速衰老以及伴随衰老而来的认知和身体功能衰退至关重要。导致基因表达改变的表观遗传修饰可能是由许多生物学过程引起的，其中包括研究人员关注的一个生物学过程：DNA甲基化。

在DNA甲基化过程中，甲基被添加到DNA分子中。DNA有四种不同类型的核苷酸：A、T、G和C。DNA甲基化发生在真核生物DNA的C碱基上。DNA甲基化的变化与衰老密切相关。

加州大学洛杉矶分校的心理学教授钱德拉·雷诺兹（Chandra Reynolds）和她的同事们认为，在96对瑞典和丹麦同性老化双胞胎中，DNA甲基化跨越了10年的时间跨度，这是第一次纵向双胞胎研究，旨在确定遗传和环境影响在多大程度上促成了特定部位的DNA甲基化。

他们发现，在超过35万个位点的老化双胞胎的表观基因组中，血液DNA甲基化的个体差异在晚年部分可遗传，而在69岁到79岁的十年间则是纵向遗传的。这些发现可以帮助科学家更好地理解基因和环境对老化过程中甲基化的稳定性和动力学的影响，并为未来在不同人群中的研究奠定基础。

10年间按地理位置划分的广义遗传力。随着时间的推移，所显示的位点差异显著

认知老化方面的专家、领导该研究的雷诺兹表示，“我们还发现，之前与年龄有关的甲基化位点，以及甲基化‘时钟’中的甲基化位点比其他剩余位点更具遗传性，最大的遗传性存在于参与免疫炎症和神经递质途径的基因中。10年来甲基化不稳定的位点存在于参与压力相关通路的基因中。”

与年龄相关的位点是最容易遗传的，这一发现支持了生物衰老率的遗传调控，包括调节人们对环境挑战的反应，如暴露于SARS-Cov-2病毒，传播COVID-19病毒。

雷诺兹表示，“随着年龄的增长，我们观察到甲基化模式的改变，由于甲基化的差异可能部分源于我们的经历和行为，它们可能是可以改变的。我们的研究结果强调，即使是在晚年，在“令人难以接受的命运的打击”中，一些甲基化的个体差异是适度遗传的，并促成了10年后的甲基化模式。”

年龄相关的CpG设置：由CpG位置的广泛遗传能力

雷诺兹进一步解释说，遗传影响有助于稳定性，而非共享因素随着年龄的增长变得越来越重要，这表明人们对环境暴露的反应越来越多样化。遗传能力通常是由于稳定的基因贡献，但非共享环境因素的作用也越来越大，这些环境因素是一个人独有的，在不同的年龄段没有与兄弟姐妹共享。

根据雷诺兹的研究，与衰老相关的DNA甲基化位点总体上更具遗传性。这与生物老化率的基因调节是一致的，可能包括参与免疫炎症途径和神经递质途径的基因位点，并解释了人们如何适应健康和老化条件。

雷诺兹表示，“最可遗传的位点可能参与这些途径，这表明对衰老和衰老的适应可能受到遗传背景的不同影响。最具遗传性或家族性的部位位于参与免疫炎症途径的基因中，这表明我们如何适应衰老过程，包括对疾病的抵抗或来自疾病的挑战，可能部分受到基因调控。”

参考：

【1】https://medicalxpress.com/news/2020-08-genetic-background-affect-aging.html

【2】https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/acel.13197

【Science子刊】封面文章： MIT开发工程化微粒强化肿瘤免疫治疗

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