Vai zinātnieki var paredzēt asins piliena dzīves ilgumu?

Vai zinātnieki var paredzēt asins piliena dzīves ilgumu?

Atklājiet, kā jauns epiģenētiskais pulkstenis mēra, cik ātri jūs patiešām novecojat no asins vai siekalu lāses.

Pētījums:Uz asinīm balstīts iekšējās jaudas epiģenētiskais pulkstenis prognozē mirstību un ir saistīts ar klīniskiem, imunoloģiskiem un dzīvesveida faktoriem. Fotoattēlu kredīts: Zapylaiev Kostiantyn/shuuterstock.com

Nesen žurnālā publicēts pētījumsDabīgais zīriņš izveidoja iekšējās jaudas pulksteni (IC), lai prognozētu visu cēloņu mirstību, pamatojoties uz dažādiem faktoriem.

Kas ir iekšējā kapacitāte?

2015. gadā Pasaules Veselības organizācija (PVO) ieviesa iekšējo kapacitāti (IC), kas ir veselīgas novecošanas būtiska sastāvdaļa. IC definēts kā "visu fizisko un garīgo spēju summa, ko indivīds var izmantot jebkurā dzīves posmā".

IC veicina veselīgu novecošanu, novirzot parasto akūtu slimību ārstēšanas fokusu uz indivīda funkcionālo spēju novērtēšanu un uzturēšanu. Ir svarīgi atzīmēt, ka IC atšķiras starp indivīdiem un parasti sasniedz maksimumu agrā bērnībā un pakāpeniski samazinās pēc pusmūža. Tomēr IC var uzlabot jebkurā vecumā, mainot dzīvesveidu.

Starptautiskā slimību klasifikācija, 11. pārskatīšana, nesen standartizēja IC klīnisko izmantošanu kā funkcionālas novecošanās metriku. Līdz šim vairākos pētījumos ir izstrādāti IC rādītāji, kuros zems IC rādītājs ir saistīts ar lielāku blakusslimību, grūtībām ikdienas aktivitātēs, vājumu un palielinātu kritienu skaitu. Šie pētījumi ir arī izveidojuši saikni starp IC un ar veselību saistītiem faktoriem.

Lai gan IC var efektīvi izmērīt funkcionalitāti, pašreizējais kvantitatīvo pasākumu protokols ir ļoti sarežģīts un prasa sarežģītu aprīkojumu un apmācītu personālu. Turklāt precīzi molekulārie un šūnu mehānismi, kas saistīti ar ar vecumu saistīto IC samazināšanos, nav skaidri.

Par pētījumu

Pašreizējā pētījuma mērķis bija izveidot jaunu IC (IC pulksteņa) epiģenētisko prognozētāju, izmantojot datus no Inspiration Translational (Inspire-T) kohortas. Šī kohorta ir nepārtraukts 10 gadus ilgs novērošanas pētījums, kurā tiek novērtētas IC izmaiņas un novecošanās un ar vecumu saistītu slimību biomarķieri. Dalībnieki ir vecumā no 20 līdz 102 gadiem, un viņiem ir dažādas funkcionālās spējas.

DNS profilēšana (DNAM) tika veikta vairāk nekā 1000 Inspire-T kohortas dalībniekiem. DNAM beta vērtības un IC rādītāji tika izmantoti, lai izveidotu paredzamo IC modeli, izmantojot neto elastīgo regresiju un desmitkārtīgu savstarpēju validāciju.

IC pulkstenis tika izmantots Framingham Heart Study (FHS), lai izpētītu, kā DNAM IC bija saistīta ar mirstību, veselības un dzīvesveida klīniskajiem marķieriem.

Lai novērtētu IC molekulāros un šūnu mehānismus, tika ņemti vērā transkriptomikas dati un šūnu sastāva izmaiņas.

Studiju rezultāti

Klīniskās novērtēšanas instrumentos ir izmantotas IC vērtības (no 0 līdz 1), kas atspoguļo ar vecumu saistītu samazināšanos dažādās jomās, piemēram, maņu, kognitīvo, psiholoģisko, kustību un vitalitātes jomā. IC rādītājs 1 norādīja uz labāko veselības iznākumu, savukārt nulles rādītājs norādīja uz sliktāko rezultātu.

Visi pārbaudītie IC domēni bija negatīvi korelēti ar vecumu. Pašreizējais pētījums atklāja, ka vīriešiem bija augstāki IC rādītāji psiholoģiskajā un vitalitātes jomā, savukārt sievietēm bija augstāki rādītāji maņu jomā. Izziņas un pārvietošanās jomās netika novērotas dzimumu atšķirības.

Nepārtraukta divfāzu modeļa regresijas analīze parādīja, ka sievietes agrāk piedzīvoja maņu samazināšanos, bet vīrieši agrāk piedzīvoja kognitīvo samazināšanos. Šis atklājums nozīmē, ka sievietes ilgāk nekā vīrieši saglabā kognitīvās funkcijas, piemēram, domāšanu, atcerēšanos un argumentāciju.

Kopējais IC rādītājs uzrādīja spēcīgu pozitīvu korelāciju ar katru domēnu, salīdzinot ar korelācijām starp domēniem, uzsverot IC rādītāja integratīvo raksturu. Visaugstākā un zemākā starpdomēnu korelācija tika konstatēta attiecīgi sensorajā un psiholoģiskajā jomā.

Modelis, kas bija vislabākais visās pārbaudītajās metrikās, t.i., augstākā korelācija, zemākā kļūda un mazāk citozīna-fosfāta-guanīna (CPG) defektu, parādīja korelāciju 0,61 starp IC un prognozētajām vērtībām, pamatojoties uz DNSM. Lai gan tika novērota spēcīga korelācija, pamatojoties uz vecumu, CPG ar augstākajiem koeficientiem uzrādīja gandrīz nulles korelāciju ar hronoloģisko vecumu.

Jaunizveidotais IC pulkstenis tika salīdzināts ar pirmās un otrās paaudzes epiģenētiskajiem pulksteņiem. Tika novērota negatīva korelācija starp DNAM IC un epiģenētiskajiem pulksteņiem, un Phänkel sniedza spēcīgāko korelāciju, kam sekoja Hannum pulkstenis. Pašreizējais pētījums atklāja, ka DNAM IC var aprēķināt no siekalu un asins paraugiem.

Pašreizējais pētījums arī identificēja 578 gēnu ekspresiju (piemēram,Makolns2UnCD28Gēni)kā būtiski saistīta ar DNSM-IC izmaiņām. CPG IC pulkstenī uzrādīja korelāciju 0, 21 ar vismaz viena nozīmīga gēna ekspresiju. Šis novērojums apstiprināja spēcīgo saikni starp IC pulksteni un identificēto DNSM IC gēnu ekspresijas parakstu.

Gēnu ontoloģijas (GO) analīze tika veikta, lai noteiktu bioloģiskos procesus, kas saistīti ar DNSM IC gēnu ekspresijas parakstu. IC ekspresijas paraksts bija ļoti bagātināts ar gēniem, kas iesaistīti šūnu novecošanā un hroniskā iekaisumā. IC pulkstenis atklāja dažādus imūnnovecošanās aspektus asinīs, kas bija saistīts ar funkcionālām izmaiņām imūnsistēmas novecošanā.

Pašreizējais pētījums atklāja, ka genoma nestabilitāte, mitohondriju disfunkcija un proteostāzes zudums bija saistīti ar specifisku IC domēnu darbību. Augstāki vitalitātes rādītāji bija saistīti ar mitohondriju elektronu transporta gēniem. Salīdzinājumam, augstāki psiholoģiskie rādītāji bija saistīti ar DNS bojājumu reakcijas ceļiem un augstāki sensorie rādītāji bija saistīti ar proteostāzi un imūnās atbildes ceļiem.

Mirstības dati no 1680 personām FHS tika izmantoti, lai noteiktu, vai DNAM IC bija saistīta ar paaugstinātu mirstības risku no visiem cēloņiem vai ar vecumu saistītiem apstākļiem. Tika konstatēts, ka DNAM IC ir ciešāk saistīts ar visu iemeslu mirstības risku. Šajā pētījumā tika lēsts, ka indivīdi ar augstu DNSM-IC dzīvotu vidēji 5,5 gadus ilgāk nekā indivīdi ar zemu DNSM-IC.

Šajā pētījumā šis pētījums parādīja, ka ar garu ķēžu omega-3 taukskābēm bagātu zivju patēriņš un ieteicamā cukura līmeņa ievērošana varētu veicināt IC uzturēšanu. Lai gan tika pārbaudīta virkne uztura faktoru, tikai no zivīm iegūtie omega-3 faktori un cukura vadlīniju ievērošana saglabājās nozīmīga pēc pielāgošanās vairākiem testiem.

Pētnieki arī atzīmē, ka IC strauji samazinās ļoti vecumdienās. Tā kā šajā vecuma grupā ir ierobežoti dati, to prognozēšanas modelis nav tik spēcīgs personām ar ārkārtīgi zemām IC vērtībām.

Lai gan IC pulkstenis ir cieši saistīts ar mirstību un veselības rezultātiem, pētījums nevar pierādīt, ka DNAM IC uzlabošana noteikti noved pie labākiem veselības rezultātiem vai ilgāka mūža ilguma.

Secinājumi

Pašreizējā pētījumā tika identificēts bioloģiskais pulkstenis ar vecumu saistītam IC samazinājumam, pamatojoties uz vairākiem klīniskiem, funkcionāliem, imūnsistēmas un iekaisuma komponentiem un dzīvesveida izvēli.

Šo IC pulksteni var novērtēt no asinīm un siekalām, un tas pārspēj epiģenētiskos pulksteņus, prognozējot mirstības risku. Tomēr ir nepieciešami turpmāki pētījumi, lai noskaidrotu cēloņsakarības un apstiprinātu IC pulksteni daudzveidīgākās populācijās un starp tām, kurām ir ļoti zema funkcionālā spēja.

Indivīda IC var izmantot, lai vadītu novecošanas iejaukšanos, lai gan šie rezultāti ir jāinterpretē, ņemot vērā pētījuma ierobežojumus un vajadzību pēc turpmākas apstiprināšanas.

Lejupielādējiet savu PDF kopiju tūlīt!

Avoti: