长期BMI轨迹与表观遗传年龄加速:肥胖遗传风险的调节作用

《BMC Medicine》:Long-term BMI trajectories and epigenetic age acceleration: the role of genetic risk for obesity

【字体: 时间:2025年10月29日 来源:BMC Medicine 8.3

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  本研究针对BMI与表观遗传年龄加速(EAA)关系不一致的现状,首次整合20年BMI轨迹与肥胖多基因风险评分(PRS),发现长期肥胖(非超重)显著加速表观衰老,且此效应在低/中度遗传风险人群中尤为突出。成果为精准抗衰老策略提供基因-环境互作新证据。

  
随着全球人口老龄化加剧,肥胖已成为加速衰老相关疾病(如糖尿病、心血管病)的重要风险因素。然而,体重指数(BMI)与生物学衰老标志物——表观遗传年龄加速(EAA)的关系始终存在争议:部分研究显示肥胖者EAA显著加快,另一些却认为超重可能无害甚至有益。这种矛盾可能源于既往研究多依赖单一时点BMI数据,忽视了体重长期动态变化,且未考虑个体遗传背景的差异。
为解决这一难题,来自四川大学华西医院与德克萨斯大学西南医学中心的研究团队在《BMC Medicine》发表最新研究,首次将20年BMI轨迹与肥胖多基因风险评分(PRS)相结合,深入探讨了长期体重模式与表观衰老的关联及其遗传修饰作用。
关键研究方法概要
研究基于美国健康与退休研究(HRS)队列,纳入3312名中老年参与者。通过潜在类别模型识别1996-2016年间BMI轨迹;利用静脉血样本的DNA甲基化(DNAm)数据计算13种表观遗传时钟的EAA;基于肥胖相关基因位点构建PRS并分组。采用多元线性回归模型分析BMI轨迹与EAA的关联,并按遗传风险分层验证交互效应。
研究结果
1. BMI轨迹特征与遗传风险偏离
研究发现参与者BMI在20年内高度稳定,可分为持续正常体重(33.0%)、超重(41.6%)和肥胖(25.4%)三类。值得注意的是,41.0%个体的实际BMI轨迹与遗传风险匹配,但33.2%偏离至更差轨迹,25.7%改善至更好轨迹,凸显环境因素对体重的调控作用。
2. BMI与EAA的长期关联
相关性分析显示,BMI可提前8-10年预测EAA变化。其中DunedinPoAm和Bocklandt时钟与BMI始终呈正相关,而Hannum、HorvathSkin等9种时钟呈负相关,提示不同时钟对肥胖的敏感性各异。
3. 肥胖轨迹显著加速表观衰老
调整混杂因素后,持续肥胖轨迹与6种EAA显著相关,尤其是基于寿命/死亡率训练的时钟(如PhenoAge、GrimAge)。肥胖组比正常体重组PhenoAge加速1.62年(P<0.001),而超重组仅与HorvathSkin时钟呈边缘显著关联,证实“肥胖而非超重”是衰老关键驱动力。
4. 遗传风险分层揭示精准模式
在低/中度遗传风险人群中,肥胖轨迹对EAA的加速效应最强(如低风险组PhenoAge加速2.13年);相反,高风险人群的肥胖与EAA无显著关联,提示高遗传风险者可能存在代谢补偿机制。交互分析进一步验证PRS对BMI-EAA关系的修饰作用(如GrimAge时钟交互P=0.004)。
结论与意义
本研究首次揭示长期肥胖(非超重)是表观衰老的重要危险因素,且此效应在遗传易感性低的人群中尤为突出。结果支持“基因-环境失匹配”假说:低遗传风险者的肥胖可能反映不良生活方式累积,导致更大生理应激;而高遗传风险者或已演化出代谢适应机制。成果为精准抗衰老干预提供新靶点,提示需结合遗传背景评估体重管理策略的有效性。未来需开发祖先特异性表观遗传时钟,并纳入体脂率等更精准指标深化机制探索。
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