Können Wissenschaftler die Lebensdauer von einem Blutabfall vorhersagen?

Entdecken Sie, wie eine neue epigenetische Uhr misst, wie schnell Sie wirklich aus einem Tropfen Blut oder Speichel altern.

Studie: Eine blutbasierte epigenetische Uhr für die intrinsische Kapazität sagt die Mortalität voraus und ist mit klinischen, immunologischen und Lebensstilfaktoren verbunden. Bildnachweis: Zapylaiev Kostiantyn/shuuterstock.com

Eine kürzlich im Journal veröffentlichte Studie Naturaltern konstruierte eine intrinsische Kapazitätsuhr (IC), um die Gesamtmortalität auf der Grundlage verschiedener Faktoren vorherzusagen.

Was ist die intrinsische Kapazität?

Im Jahr 2015 führte die Weltgesundheitsorganisation (WHO) die intrinsische Kapazität (IC) ein, eine entscheidende Komponente des gesunden Alterns. Die IC als „die Summe aller physischen und mentalen Fähigkeiten definierte, auf die ein Individuum zu einem beliebigen Punkt ihres Lebens zurückgreifen kann“.

IC fördert ein gesundes Altern, indem es den konventionellen Fokus der Behandlung von akuten Krankheiten auf die Bewertung und Erhaltung der funktionellen Fähigkeiten eines Individuums verlagert. Es ist wichtig zu beachten, dass IC zwischen Individuen unterschiedlich ist und in der frühen Kindheit typischerweise ein Höhepunkt erreicht und nach der mittleren Lebenszeit allmählich abnimmt. IC kann jedoch in jedem Alter durch Veränderung des Lebensstils verbessert werden.

Die internationale Klassifizierung von Krankheiten, 11. Revision, hat kürzlich die klinische Verwendung von IC als funktionelle Alterungsmetrik standardisiert. Bisher haben mehrere Studien IC -Scores entwickelt, bei denen ein niedriger IC -Score mit höherer Komorbidität, Schwierigkeiten bei täglichen Aktivitäten, Gebrechlichkeit und erhöhten Stürzen verbunden ist. Diese Studien haben auch einen Zusammenhang zwischen IC- und gesundheitsbezogenen Faktoren hergestellt.

Obwohl IC die Funktionsfähigkeit effizient messen kann, ist das aktuelle Protokoll für quantitative Maßnahmen sehr komplex und erfordert anspruchsvolle Geräte und geschultes Personal. Darüber hinaus ist die mit dem altersbedingten Abnahme des IC verbundenen genauen molekularen und zellulären Mechanismen unklar.

Über die Studie

Die aktuelle Studie zielte darauf ab, einen neuen epigenetischen Prädiktor für IC (IC Clock) unter Verwendung von Daten aus der Inspiration Translational (Inspire-T) -Kohorte zu konstruieren. Diese Kohorte ist eine laufende 10-jährige Follow-up-Studie, in der IC-Veränderungen und Biomarker für Alterung und altersbedingte Krankheiten bewertet werden. Die Teilnehmer sind zwischen 20 und 102 Jahre alt und haben unterschiedliche Funktionskapazität.

DNA-Profilerstellung (DNAM) wurde an mehr als 1000 Teilnehmern der Inspire-T-Kohorte durchgeführt. DNAM-Beta-Werte und IC-Scores wurden verwendet, um ein Vorhersagemodell für IC unter Verwendung der elastischen Netto-Regression und der zehnfachen Kreuzvalidierung zu erstellen.

Die IC -Uhr wurde auf die Framingham Heart Study (FHS) angewendet, um herauszufinden, wie DNAM IC mit Mortalität, klinischen Markern für Gesundheit und Lebensstil verbunden war.

Transkriptomikdaten und Änderungen der Zellzusammensetzung wurden in Betracht gezogen, um die molekularen und zellulären Mechanismen von IC zu bewerten.

Studienergebnisse

In Tools zur klinischen Bewertung wurden IC-Werte (von 0 bis 1) verwendet, die einen altersbedingten Rückgang in verschiedenen Bereichen wie sensorisch, kognition, psychologisch, Fortbewegung und Vitalität darstellen. Ein IC -Score von 1 zeigte das beste Gesundheitsergebnis an, während eine Nullpunktzahl das schlechteste Ergebnis zeigt.

Alle untersuchten IC -Domänen waren negativ mit dem Alter korreliert. Die aktuelle Studie ergab, dass Männchen höhere IC -Werte im psychologischen und vitalitätsbereiten Bereich hatten, während die Weibchen höhere Werte im sensorischen Bereich hatten. Es wurden keine Unterschiede zwischen den Geschlechtern in den Bereichen Kognition und Fortbewegung beobachtet.

Eine kontinuierliche Zweiphasenmodell-Regressionsanalyse zeigte, dass weibliche Teilnehmer einen früheren sensorischen Rückgang unterziehen, während männliche Teilnehmer einen früheren kognitiven Rückgang verzeichnen. Dieser Befund impliziert, dass Frauen kognitive Funktionen wie das Denken, Erinnern und Denken länger als Männer aufrechterhalten.

Der Gesamt -IC -Score zeigte eine robuste positive Korrelation mit jeder Domäne im Vergleich zu den Korrelationen zwischen Domänen, wobei die integrative Natur des IC -Scores hervorgehoben wurde. Die höchsten und niedrigsten Inter-Domänen-Korrelationen wurden im sensorischen bzw. psychologischen Bereich gefunden.

Das Modell, das über alle untersuchten Metriken, dh die höchste Korrelation, den niedrigsten Fehler und weniger Cytosin-Phosphat-Guanin (CPG) -Storten, am besten eingestuft wurde, zeigte eine Korrelation von 0,61 zwischen IC und vorhergesagten Werten basierend auf DNAM. Obwohl eine starke Korrelation auf der Grundlage des Alters beobachtet wurde, zeigten CPGs mit den höchsten Koeffizienten eine nahezu null Korrelation mit dem chronologischen Alter.

Die neu konstruierte IC-Uhr wurde mit epigenetischen Uhren der ersten und zweiten Generation verglichen. Eine negative Korrelation zwischen DNAM IC und den epigenetischen Uhren wurde beobachtet, wobei die Phänkel die stärkste Korrelation ergab, gefolgt von der Hannumuhr. Die aktuelle Studie ergab, dass DNAM IC aus Speichel und Blutproben berechnet werden kann.

Die aktuelle Studie identifizierte auch die Expression von 578 Genen (z. B., z. Mcoln2 Und CD28 Gene) als signifikant mit DNAM -IC -Veränderungen verbunden. CPGs in der IC -Uhr zeigten eine Korrelation von 0,21 mit der Expression von mindestens einem beträchtlichen Gen. Diese Beobachtung bestätigte die robuste Verbindung zwischen der IC -Uhr und der identifizierten Genexpressionssignatur von DNAM IC.

Die Analyse der Gen -Ontology (GO) wurde durchgeführt, um die biologischen Prozesse zu bestimmen, die mit der Genexpressionssignatur von DNAM IC verbunden sind. Die IC -Expressionssignatur wurde in Genen, die an der zellulären Seneszenz und chronischen Entzündung beteiligt sind, stark angereichert. Die IC -Uhr erkannte verschiedene Aspekte der Immunoseneszenz im Blut, das mit funktionellen Veränderungen des Immunalterung verbunden war.

In der aktuellen Studie wurde festgestellt, dass die genomische Instabilität, die mitochondriale Dysfunktion und der Proteostase -Verlust mit der Funktion spezifischer IC -Domänen in Verbindung gebracht wurden. Höhere Vitalitätswerte waren mit mitochondrialen Elektronentransportgenen verbunden. Im Vergleich dazu waren höhere psychologische Werte mit DNA -Schadensantwortwegen und höheren sensorischen Werten mit Proteostase und Immunantwortpfaden zusammenhängen.

Die Sterblichkeitsdaten der 1.680 Personen im FHS wurden verwendet, um festzustellen, ob DNAM IC mit einem erhöhten Mortalitätsrisiko aus allen Ursachen oder altersbedingten Bedingungen verbunden war. Es wurde festgestellt, dass DNAM IC stärker mit der Gesamtmortalitätsrisiken verbunden ist. Diese Studie schätzte, dass Personen mit hohem DNAM -IC im Durchschnitt 5,5 Jahre länger als Personen mit niedrigem DNAM -IC leben würden.

In dieser Studie zeigte diese Studie, dass der Konsum von Fischen, die reich an langkettigen Omega-3-Fettsäuren sind und sich an den empfohlenen Zuckergehalt haften, die IC-Wartung fördern könnte. Obwohl eine Reihe von Ernährungsfaktoren untersucht wurde, blieben nur von Fisch abgeleitete Omega-3-Faktoren und die Einhaltung von Zuckerrichtlinien nach Anpassung an mehrere Tests signifikant.

Die Forscher stellen auch fest, dass IC im sehr hohen Alter schnell abnimmt. Aufgrund begrenzter Daten in dieser Altersgruppe ist ihr Vorhersagemodell für Personen mit extrem niedrigen IC -Werten nicht so stark.

Während die IC -Uhr stark mit Mortalität und Gesundheitsergebnissen verbunden ist, kann die Studie nicht nachweisen, dass die Verbesserung der DNAM -IC notwendigerweise zu besseren gesundheitlichen Ergebnissen oder längeren Lebensdiensten führt.

Schlussfolgerungen

In der aktuellen Studie wurde eine biologische Uhr für den altersbedingten Rückgang des IC auf der Grundlage mehrerer klinischer, funktioneller, immuner und entzündlicher Komponenten und Lebensstilentscheidungen festgestellt.

Diese IC -Uhr kann aus Blut und Speichel geschätzt werden und übertrifft epigenetische Uhren bei der Vorhersage des Mortalitätsrisikos. Weitere Untersuchungen sind jedoch erforderlich, um kausale Beziehungen zu klären und die IC -Uhr in vielfältigeren Populationen und unter denen mit sehr geringer Funktionskapazität zu validieren.

Das IC einer Person kann genutzt werden, um die Alterungsinterventionen zu leiten, obwohl diese Ergebnisse unter Berücksichtigung der Einschränkungen der Studie und der Notwendigkeit einer weiteren Validierung interpretiert werden sollten.

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Quellen: