许多评估生物年龄的商业测试采用来自唾液样本或口腔拭子的遗传数据。然而,一项最新研究表明,通常需要血液样本才能获得精确结果。
个人的生物年龄可能会比其实际年龄显得更老或更年轻,主要受所遭遇的压力影响。虽然科学家们可以测量生物年龄,但根据宾夕法尼亚州立大学生物行为健康系进行的一项新研究,所使用的组织类型在测量中起着至关重要的作用。
生物年龄是指你的身体运行得有多好,与实际年龄(自出生以来的总时间)不同。虽然实际年龄通常与疾病的可能性相关,但生物年龄使研究人员和医疗专业人员能够更细致地了解个体在各种疾病(如癌症和痴呆)方面的风险,因为生物年龄可能受生活方式和环境因素的影响。
为了准确评估生物年龄,正确的组织类型至关重要,正如宾夕法尼亚州立大学分子、细胞和综合生物科学研究生项目的博士生阿布纳·阿普斯利及其导师、宾夕法尼亚州立大学生物行为健康副教授伊丹·沙列夫所主导的研究所强调的那样。他们的研究成果发表于《衰老细胞》期刊上。
近年来,研究人员开发了许多表观遗传时钟——这些工具比较一个人的生物年龄和实际年龄。随着这些时钟的日益普及,许多公司开始提供基于客户组织样本与已建立的表观遗传时钟进行生物年龄评估的服务。
研究人员通过从大量个体中收集组织样本并分析一个人在其一生中的表观遗传标记——DNA甲基化的指示物——的差异来构建这些时钟。利用机器学习,他们识别出与实际年龄相关的标记,从而评估个体的表观遗传特征是否与其实际年龄一致。
了解一个人的生物年龄可以提供促进长寿的必要生活方式改变的见解。然而,研究人员指出,经过验证的临床应用的表观遗传时钟仍然不常见。
沙列夫表示:“衰老推动了许多常见疾病的发生,包括痴呆症、心血管疾病和癌症。虽然生物年龄的测量并不是健康状况的诊断,但它们可以指示个体患上与年龄相关疾病的风险。”
一些私人公司通过要求客户提交试管中的唾液样本来提供生物年龄评估。这些样本随后被分析以获取表观遗传数据,企业利用现有的表观遗传时钟来估计客户的生物年龄。然而,研究人员指出,这些时钟大多数来源于血液样本,而非唾液,这促使本研究希望比较不同组织类型。
研究小组使用284个样本评估了五种组织类型与七种表观遗传时钟之间的关系,这些样本来自83名年龄在9岁至70岁之间的参与者。他们发现,在所检验的七个时钟中,有六个时钟显示口腔组织的生物年龄估计显著低于血液样本。
作为首席研究员,阿普斯利表示:“我们评估了三种血液样本类型以及两种口腔组织——唾液和颊拭子。几乎所有分析的表观遗传时钟都显示,口腔组织对受试者的生物年龄估计明显更高。在某些情况下,这些估计比预期高出多达30年;这种不准确性令人震惊。很明显,确定某人生物年龄所用的组织必须与开发表观遗传时钟时所用的组织类型相对应。否则,生物年龄的估计将是无效的。”
研究结果显示,血液组织样本在各种表观遗传时钟中产生了一致的生物年龄估计。相反,口腔组织样本在时钟中一致显示出较高的生物年龄,除了一个同时使用血液和颊拭子样本开发的表观遗传时钟,该时钟为不同组织提供了更可靠的年龄估计。
阿普斯利指出:“大多数已建立的时钟都是通过血液样本制定的。这些发现突出显示了这一新兴领域的一个重要教训。如果医疗专业人员或公司希望使用唾液或颊拭子进行生物年龄评估,他们必须针对这些组织创建特定的表观遗传时钟。目前,各种情况下都需要血液来进行准确的生物年龄评估。”
尽管生物年龄测试在临床环境中尚不普遍,研究人员表示,这最终可能有助于识别可能需要干预以减缓年龄相关疾病发生的患者,因为他们的生物年龄较高。相反,与同一实际年龄的人相比,生物年龄较年轻的个体可能更适合手术。此外,生物年龄估计还有各种潜在的应用。
沙列夫解释道:“研究人员一直在探索如何利用生物年龄,虽然他们的重点主要集中在医疗应用上。” “然而,表观遗传时钟也已经在取自犯罪现场的血液样本中使用,以帮助法医科学家估计嫌疑人的年龄。这个领域的未来仍然不确定。”
这项研究的其他贡献者包括来自宾夕法尼亚州立大学生物行为健康系的叶乔丰、克里斯托弗·基亚罗、约翰·科兹洛斯基和汉娜·施瑞尔;来自杜克大学的阿夫沙隆·卡斯皮、劳拉·艾茨尔-豪斯和卡伦·萨格登;来自德克萨斯农工大学的韦伦·海斯廷斯;来自柏林查理特健康研究所的克里斯廷·海姆;以及来自罗切斯特大学的珍妮·诺尔和查德·申克。
本研究得到了国家衰老研究所、国家环境健康科学研究所、国家儿童健康与人类发展研究所、国家转化科学推进中心和宾夕法尼亚州立大学医学院的资助。