Voivatko tutkijat ennustaa veripisaran eliniän?

Voivatko tutkijat ennustaa veripisaran eliniän?

Tutustu miten uusi epigeneettinen kello mittaa kuinka nopeasti todella ikääntyy veri- tai sylkipisarasta.

Tutkimus:Veripohjainen luontaisen kapasiteetin epigeneettinen kello ennustaa kuolleisuutta ja liittyy kliinisiin, immunologisiin ja elämäntapatekijöihin. Kuva: Zapylaiev Kostiantyn/shuuterstock.com

Hiljattain lehdessä julkaistu tutkimusLuonnollinen tiira rakensi sisäisen kapasiteetin kellon (IC) ennustamaan kaikista syistä johtuvaa kuolleisuutta eri tekijöiden perusteella.

Mikä on sisäinen kapasiteetti?

Vuonna 2015 Maailman terveysjärjestö (WHO) otti käyttöön sisäisen kapasiteetin (IC), joka on terveen ikääntymisen kriittinen osatekijä. IC määritellään "kaikkien fyysisten ja henkisten kykyjen summaksi, joita yksilö voi hyödyntää missä tahansa elämänsä vaiheessa".

IC edistää tervettä ikääntymistä siirtämällä akuuttien sairauksien hoidon perinteisen painopisteen yksilön toimintakykyjen arviointiin ja ylläpitoon. On tärkeää huomata, että IC vaihtelee yksilöiden välillä ja on tyypillisesti huipussaan varhaislapsuudessa ja laskee vähitellen keski-iän jälkeen. IC:tä voidaan kuitenkin parantaa missä tahansa iässä elämäntapamuutoksilla.

Kansainvälinen sairauksien luokittelu, 11. tarkistus, standardoi äskettäin IC:n kliinisen käytön toiminnallisena ikääntymisen mittarina. Tähän mennessä useat tutkimukset ovat kehittäneet IC-pisteitä, joissa alhainen IC-pistemäärä liittyy korkeampaan komorbiditeettiin, päivittäisten toimintojen vaikeuksiin, heikkouteen ja lisääntyneisiin kaatumisiin. Nämä tutkimukset ovat myös osoittaneet yhteyden IC:n ja terveyteen liittyvien tekijöiden välille.

Vaikka IC voi mitata toimintoja tehokkaasti, nykyinen kvantitatiivisten mittausten protokolla on erittäin monimutkainen ja vaatii kehittyneitä laitteita ja koulutettua henkilökuntaa. Lisäksi tarkat molekyyli- ja solumekanismit, jotka liittyvät ikääntymiseen liittyvään IC: n laskuun, ovat epäselviä.

Tietoja tutkimuksesta

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli rakentaa uusi epigeneettinen ennustaja IC:lle (IC Clock) käyttämällä Inspiration Translational (Inspire-T) -kohortin tietoja. Tämä kohortti on jatkuva 10 vuoden seurantatutkimus, jossa arvioidaan ikääntymisen ja ikääntymiseen liittyvien sairauksien IC-muutoksia ja biomarkkereita. Osallistujat ovat 20-102-vuotiaita ja heillä on erilaisia ​​toimintakykyjä.

DNA-profilointi (DNAM) suoritettiin yli 1000 osallistujalle Inspire-T-kohortissa. DNAM-beeta-arvoja ja IC-pisteitä käytettiin IC:n ennustavan mallin rakentamiseen käyttämällä nettoelastista regressiota ja kymmenkertaista ristiinvalidaatiota.

IC-kelloa käytettiin Framingham Heart Studyssa (FHS) sen selvittämiseksi, kuinka DNAM IC liittyi kuolleisuuteen, terveyden ja elämäntapojen kliinisiin markkereihin.

Transkriptomiikan tietoja ja solukoostumuksen muutoksia pidettiin arvioitaessa IC:n molekyyli- ja solumekanismeja.

Tutkimustulokset

Kliinisissä arviointityökaluissa on käytetty IC-arvoja (0-1), jotka edustavat ikään liittyvää heikkenemistä useilla eri aloilla, kuten sensorinen, kognitiivinen, psykologinen, liikkuvuus ja elinvoimaisuus. IC-pistemäärä 1 osoitti parhaan terveystuloksen, kun taas nolla osoitti huonoimman tuloksen.

Kaikki tutkitut IC-alueet korreloivat negatiivisesti iän kanssa. Nykyisessä tutkimuksessa havaittiin, että miehillä oli korkeammat IC-pisteet psykologisessa ja elinvoiman alueella, kun taas naisilla oli korkeammat pisteet aistialueella. Sukupuolten välisiä eroja ei havaittu kognition ja liikkumisen alueilla.

Jatkuva kaksivaiheinen malliregressioanalyysi osoitti, että naispuoliset osallistujat kokivat aikaisemmin aistinvaraista heikkenemistä, kun taas miesosapuolet kokivat aikaisemmin kognitiivisen heikkenemisen. Tämä havainto viittaa siihen, että naiset säilyttävät kognitiiviset toiminnot, kuten ajattelun, muistamisen ja päättelyn, pidempään kuin miehet.

Yleinen IC-pistemäärä osoitti vankan positiivisen korrelaation kunkin domeenin kanssa verrattuna domeenien välisiin korrelaatioihin, mikä korostaa IC-pisteiden integratiivisuutta. Korkein ja pienin verkkoalueiden välinen korrelaatio havaittiin aistillisella ja psykologisella alueella.

Malli, joka sijoittui parhaalle kaikissa tutkituissa mittareissa, eli korkein korrelaatio, pienin virhe ja vähemmän sytosiini-fosfaatti-guaniini (CPG) -virheitä, osoitti 0,61:n korrelaation IC:n ja DNAM:n perusteella ennustettujen arvojen välillä. Vaikka havaittiin vahva korrelaatio iän perusteella, CPG:t, joilla oli korkeimmat kertoimet, osoittivat lähes nollakorrelaatiota kronologisen iän kanssa.

Äskettäin rakennettua IC-kelloa verrattiin ensimmäisen ja toisen sukupolven epigeneettisiin kelloihin. DNAM IC:n ja epigeneettisten kellojen välillä havaittiin negatiivinen korrelaatio, vahvimman korrelaation antaessa Phänkelin, jota seurasi Hannum-kello. Nykyisessä tutkimuksessa havaittiin, että DNAM IC voidaan laskea sylki- ja verinäytteistä.

Nykyinen tutkimus identifioi myös 578 geenin ilmentymisen (esim.Mcoln2JaCD28Geenit)liittyy merkittävästi DNAM-IC-muutoksiin. CPG:t IC-kellossa osoittivat 0,21:n korrelaation vähintään yhden merkittävän geenin ilmentymisen kanssa. Tämä havainto vahvisti vankan yhteyden IC-kellon ja DNAM IC:n tunnistetun geeniekspressiosignatuurin välillä.

Gene Ontology (GO) -analyysi suoritettiin DNAM IC:n geeniekspression allekirjoitukseen liittyvien biologisten prosessien määrittämiseksi. IC-ekspression allekirjoitus oli erittäin rikastunut geeneissä, jotka osallistuivat solujen vanhenemiseen ja krooniseen tulehdukseen. IC-kello havaitsi veressä erilaisia ​​​​immunosenssin osia, jotka liittyivät immuunijärjestelmän ikääntymisen toiminnallisiin muutoksiin.

Nykyisessä tutkimuksessa havaittiin, että genominen epävakaus, mitokondrioiden toimintahäiriö ja proteostaasin menetys liittyivät spesifisten IC-domeenien toimintaan. Korkeammat elinvoimapisteet yhdistettiin mitokondrioiden elektronikuljetusgeeneihin. Vertailun vuoksi korkeammat psykologiset pisteet liittyivät DNA-vauriovasteen reitteihin ja korkeammat sensoriset pisteet proteostaasiin ja immuunivasteen reitteihin.

FHS:n 1 680 henkilön kuolleisuustietoja käytettiin määrittämään, liittyikö DNAM IC lisääntyneeseen kuolleisuusriskiin kaikista syistä tai ikään liittyvistä tiloista. DNAM IC:n havaittiin liittyvän voimakkaammin kaikista syistä aiheutuviin kuolleisuusriskeihin. Tässä tutkimuksessa arvioitiin, että yksilöt, joilla on korkea DNAM-IC, eläisivät keskimäärin 5,5 vuotta pidempään kuin yksilöt, joilla on alhainen DNAM-IC.

Tässä tutkimuksessa tämä tutkimus osoitti, että pitkäketjuisia omega-3-rasvahappoja sisältävän kalan nauttiminen ja suositeltujen sokeritasojen noudattaminen voi edistää IC:n ylläpitoa. Vaikka useita ruokavalion tekijöitä tutkittiin, vain kalaperäiset omega-3-tekijät ja sokerisuositusten noudattaminen säilyivät merkittävinä moniin testeihin sopeutumisen jälkeen.

Tutkijat huomauttavat myös, että IC laskee nopeasti hyvin vanhemmalla iällä. Tämän ikäryhmän rajallisen tiedon vuoksi heidän ennustemallinsa ei ole yhtä vahva henkilöille, joilla on erittäin alhainen IC-arvo.

Vaikka IC-kello liittyy vahvasti kuolleisuuteen ja terveyteen, tutkimus ei voi osoittaa, että DNAM IC:n parantaminen johtaisi välttämättä parempiin terveystuloksiin tai pidempään elinikään.

Johtopäätökset

Nykyisessä tutkimuksessa tunnistettiin biologinen kello ikääntymiseen liittyvälle IC:n laskulle, joka perustuu useisiin kliinisiin, toiminnallisiin, immuuni- ja tulehduskomponentteihin ja elämäntapavalintoihin.

Tämä IC-kello voidaan arvioida verestä ja syljestä, ja se ylittää epigeneettiset kellot kuolleisuusriskin ennustamisessa. Lisätutkimusta tarvitaan kuitenkin syy-yhteyksien selvittämiseksi ja IC-kellon validoimiseksi monimuotoisemmissa populaatioissa ja niiden keskuudessa, joiden toimintakyky on erittäin alhainen.

Yksilön IC:tä voidaan käyttää ohjaamaan ikääntymisen interventioita, vaikka nämä tulokset tulisikin tulkita ottaen huomioon tutkimuksen rajoitukset ja lisävalidoinnin tarve.

Lataa PDF-kopiosi nyt!

Lähteet: