关于衰老的两个主要理论都与DNA相关，但以截然不同的方式处理这个概念。最近的研究表明，这些理论可能实际上比之前认为的更为一致。
在加州大学圣地亚哥医学院，研究人员发布的研究结果为长期以来关于驱动衰老的分子机制的问题提供了新的见解。他们的研究发表在《自然衰老》上，揭示了两个主要理论之间一个之前未被认识的联系：随机遗传突变和可预测的表观遗传修改。后者通常称为表观遗传钟理论，科学家们广泛利用它来量化生物衰老。
然而，这项新研究表明，情况可能比这更复杂。
“领先的研究机构和公司正在专注于逆转表观遗传钟，以减缓衰老的影响，但我们的发现暗示这可能只是解决衰老的一个症状，而非根本原因，”联合通讯作者、加州大学圣地亚哥医学院和加州大学圣地亚哥雅各布斯工学院教授Trey Ideker博士表示。“如果突变确实与观察到的表观遗传改变相关，那么这可能会显著改变我们未来应对衰老的策略。”
关于衰老与DNA之间的联系，有两个关键理论。体细胞突变理论认为，衰老是由突变的积累造成的——DNA序列中随机发生的永久性改变。相比之下，表观遗传钟理论则认为，衰老来源于表观遗传修改的积累，这些小的化学结构变化不会改变序列，但会影响哪些基因被激活或失活。与突变不同，某些表观遗传修改可能是可逆的。
由于表观遗传修改发生在基因组中特定位置而非随机位置，因此它们更易于测量，并已成为科学家确定细胞“生物年龄”的主要工具。尽管如此，研究人员长期以来一直试图理解这些表观遗传变化的起源。
为了探索这个重要问题，研究人员评估了来自癌症基因组图谱和全基因组癌症分析的9331名患者的数据。他们对遗传突变与表观遗传变化的关系进行分析，揭示了突变与DNA甲基化变化之间的可预测相关性，甲基化是一种表观遗传修改形式。他们发现，单个突变可以引发全基因组范围内的一系列表观遗传变化，而不局限于突变的位置。通过利用这种关系，研究人员能够根据突变或表观遗传改变准确预测年龄。
“表观遗传钟已经存在多年，但我们才刚刚开始揭示其跳动背后的原因，”首席作者、加州大学圣地亚哥生物信息学博士生Zane Koch评论道。“我们的研究首次确立了表观遗传修改与随机遗传突变之间的复杂联系。”
研究的作者强调，需要进一步研究以完全掌握体细胞突变与表观遗传修改相对于衰老的联系。然而，这些发现代表了对理解衰老过程的重要进展，并在开发旨在预防或逆转衰老的新疗法方面具有显著潜力。
“如果体细胞突变是衰老的主要催化剂，而表观遗传变化仅仅反映这一过程，那么逆转衰老将比我们之前假设的更加具有挑战性，”联合通讯作者、旧金山大学协调中心执行主任、Sutter Health加州太平洋医疗中心研究所高级研究科学家Steven Cummings博士表示。“这改变了我们对衰老的看法，不再将其视为一个程序化的过程，而是一个主要由随机的、累积的变化塑造的过程。”
除了Ideker、Cummings和Koch之外，这项研究还得到了加州大学圣地亚哥的Adam Li和加利福尼亚太平洋医疗中心研究所及旧金山大学的Daniel S. Evans的贡献。
这项研究得到了美国国立卫生研究院的支持（拨款编号U54 CA274502和P41 GM103504）。
