Могат ли учените да предскажат продължителността на живот на капка кръв?

Могат ли учените да предскажат продължителността на живот на капка кръв?

Открийте как нов епигенетичен часовник измерва колко бързо наистина остарявате от капка кръв или слюнка.

проучване:Базиран на кръвта епигенетичен часовник с вътрешен капацитет прогнозира смъртността и е свързан с клинични, имунологични фактори и фактори, свързани с начина на живот. Снимка: Zapylaiev Kostiantyn/shuuterstock.com

Проучване, публикувано наскоро в списаниетоЕстествена рибарка конструира часовник с вътрешен капацитет (IC), за да предскаже смъртността по всякаква причина въз основа на различни фактори.

Какво е присъщ капацитет?

През 2015 г. Световната здравна организация (СЗО) въведе вътрешен капацитет (IC), критичен компонент на остаряването в добро здраве. Дефинира IC като „сумата от всички физически и умствени способности, които индивидът може да използва във всеки момент от живота си“.

IC насърчава остаряването в добро здраве чрез изместване на конвенционалния фокус на лечението на остри заболявания към оценка и поддържане на функционалните способности на индивида. Важно е да се отбележи, че IC варира между индивидите и обикновено достига своя връх в ранна детска възраст и постепенно намалява след средния живот. Въпреки това, IC може да се подобри на всяка възраст чрез промени в начина на живот.

Международната класификация на болестите, 11-та ревизия, наскоро стандартизира клиничната употреба на IC като показател за функционално стареене. Към днешна дата няколко проучвания са разработили IC резултати, при които нисък IC резултат е свързан с по-висока коморбидност, трудности при ежедневните дейности, слабост и повишени падания. Тези проучвания също установяват връзка между IC и свързаните със здравето фактори.

Въпреки че IC може ефективно да измерва функционалността, настоящият протокол за количествени измервания е много сложен и изисква сложно оборудване и обучен персонал. Освен това, точните молекулярни и клетъчни механизми, свързани със свързания с възрастта спад на IC са неясни.

Относно изследването

Настоящото проучване имаше за цел да конструира нов епигенетичен предиктор на IC (IC Clock), използвайки данни от групата Inspiration Translational (Inspire-T). Тази кохорта е текущо 10-годишно проследяващо проучване, оценяващо промените в IC и биомаркерите на стареенето и свързаните с възрастта заболявания. Участниците са на възраст от 20 до 102 години и с различни функционални възможности.

ДНК профилиране (DNAM) беше извършено на повече от 1000 участници в кохортата Inspire-T. DNAM бета стойности и IC резултати бяха използвани за изграждане на прогнозен модел за IC, използвайки нетна еластична регресия и десетократно кръстосано валидиране.

IC часовникът беше приложен към Framingham Heart Study (FHS), за да се изследва как DNAM IC е свързана със смъртността, клиничните маркери на здравето и начина на живот.

Транскриптомичните данни и промените в клетъчния състав бяха взети предвид за оценка на молекулярните и клетъчните механизми на IC.

Резултати от изследването

Инструментите за клинична оценка са използвали стойности на IC (от 0 до 1), които представляват свързан с възрастта спад в различни области като сензорни, когнитивни, психологически, локомоция и жизненост. IC резултат от 1 показва най-добрия резултат за здравето, докато нулев резултат показва най-лошия резултат.

Всички изследвани IC домейни са отрицателно корелирани с възрастта. Настоящото проучване установи, че мъжете имат по-високи IC резултати в областта на психологията и жизнеността, докато жените имат по-високи резултати в сензорната област. Не са наблюдавани различия между половете в областите на познанието и движението.

Непрекъснат двуфазов модел на регресионен анализ показа, че участниците от женски пол са имали по-ранен сетивен спад, докато участниците от мъжки пол са имали по-ранен когнитивен спад. Това откритие предполага, че жените поддържат когнитивни функции като мислене, запомняне и разсъждение по-дълго от мъжете.

Общият IC резултат показа стабилна положителна корелация с всеки домейн в сравнение с корелациите между домейните, подчертавайки интегративния характер на IC резултата. Най-високите и най-ниските междудомейнови корелации бяха открити съответно в сензорните и психологическите области.

Моделът, който се класира най-добре във всички изследвани показатели, т.е. най-висока корелация, най-ниска грешка и по-малко дефекти на цитозин-фосфат-гуанин (CPG), показа корелация от 0,61 между IC и прогнозираните стойности, базирани на DNAM. Въпреки че се наблюдава силна корелация въз основа на възрастта, CPG с най-високи коефициенти показват почти нулева корелация с хронологичната възраст.

Новоконструираният IC часовник беше сравнен с епигенетични часовници от първо и второ поколение. Наблюдава се отрицателна корелация между DNAM IC и епигенетичните часовници, като Phänkel дава най-силна корелация, последван от часовника Hannum. Настоящото проучване установи, че DNAM IC може да се изчисли от слюнка и кръвни проби.

Настоящото проучване също така идентифицира експресията на 578 гена (напр., напр.Макколн2ИCD28Гени)като значително свързани с промените в DNAM -IC. CPG в IC часовника показаха корелация от 0,21 с експресията на поне един значим ген. Това наблюдение потвърждава силната връзка между IC часовника и идентифицирания подпис на генната експресия на DNAM IC.

Беше извършен анализ на генна онтология (GO), за да се определят биологичните процеси, свързани с подписа на генната експресия на DNAM IC. Сигнатурата на IC експресия е силно обогатена с гени, участващи в клетъчното стареене и хронично възпаление. IC часовникът открива различни аспекти на имуносесенция в кръвта, което е свързано с функционални промени в имунното стареене.

Настоящото проучване установи, че геномната нестабилност, митохондриалната дисфункция и загубата на протеостаза са свързани с функцията на специфични IC домейни. По-високите резултати за жизненост се свързват с митохондриалните гени за електронен транспорт. За сравнение, по-високите психологически резултати са свързани с пътищата на отговор на увреждане на ДНК, а по-високите сензорни резултати са свързани с протеостазата и пътищата на имунния отговор.

Данните за смъртността от 1680 индивида в FHS бяха използвани, за да се определи дали DNAM IC е свързана с повишен риск от смъртност от всякакви причини или свързани с възрастта състояния. Установено е, че DNAM IC е по-силно свързана с рисковете от смъртност от всякаква причина. Това проучване изчислява, че индивиди с висок DNAM -IC ще живеят средно 5,5 години по-дълго от индивиди с нисък DNAM -IC.

В това проучване това проучване показа, че консумацията на риба, богата на дълговерижни омега-3 мастни киселини и спазването на препоръчителните нива на захар може да насърчи поддържането на IC. Въпреки че бяха изследвани редица диетични фактори, само получените от риба омега-3 фактори и спазването на указанията за захар остават значими след коригиране за множество тестове.

Изследователите също така отбелязват, че IC намалява бързо в много напреднала възраст. Поради ограничените данни в тази възрастова група, техният прогнозен модел не е толкова силен за индивиди с изключително ниски стойности на IC.

Въпреки че IC часовникът е силно свързан със смъртността и здравните резултати, проучването не може да докаже, че подобряването на DNAM IC непременно води до по-добри здравни резултати или по-дълъг живот.

Изводи

Настоящото проучване идентифицира биологичен часовник за свързан с възрастта спад в IC въз основа на множество клинични, функционални, имунни и възпалителни компоненти и избор на начин на живот.

Този IC часовник може да бъде оценен от кръв и слюнка и превъзхожда епигенетичните часовници при прогнозиране на риска от смъртност. Необходими са обаче допълнителни изследвания за изясняване на причинно-следствените връзки и валидиране на IC часовника в по-разнообразни популации и сред тези с много нисък функционален капацитет.

IC на индивида може да се използва за насочване на интервенции за стареене, въпреки че тези резултати трябва да се тълкуват, като се вземат предвид ограниченията на изследването и необходимостта от по-нататъшно валидиране.

Изтеглете вашето PDF копие сега!

източници: