表观遗传衰老时钟与心血管事件结果:MESA研究的结果

【字体: 时间:2025年12月12日 来源:Journal of the American Heart Association 6.1

编辑推荐:

  心血管疾病中DNA甲基化年龄时钟(GrimAge)与年龄加速度的关联分析,基于MESA队列1264名参与者数据,显示GrimAge在调整传统风险因素后仍显著增加复合心血管疾病和脑卒中风险,且心肌梗死风险在基线钙化评分>0的人群中更明显。年龄加速度的关联较弱。研究强调表观遗传时钟可能作为传统风险补充,但需更多人群验证。

  
本研究基于多民族心血管疾病队列(MESA),探讨DNA甲基化时钟(GrimAge)与年龄加速(生物年龄超过实际年龄的部分)对心血管事件的影响,以及与亚临床动脉钙化(CAC)的交互作用。研究纳入1264名平均年龄69岁的参与者,追踪至2019年,发现生物年龄加速与多种心血管结局存在独立关联,且与亚临床斑块状态存在交互效应。

**研究背景与意义**
心血管疾病仍是全球主要死因,传统风险因素(高血压、糖尿病等)虽受关注,但无法完全解释疾病异质性。近年来,表观遗传学研究发现DNA甲基化模式可反映生物年龄,其加速衰老现象(即生物年龄与实际年龄不符)可能成为新的预测工具。已有研究显示甲基化时钟与心血管死亡风险相关,但关于具体事件(如心肌梗死、心衰亚型)的关联机制,以及与亚临床指标(如CAC)的交互作用仍不明确。本研究旨在填补这些知识空白。

**研究方法与设计**
采用回顾性队列研究,对象为MESA研究中2010-2012年基线期检测DNA甲基化的1264人。生物年龄指标选用GrimAge(基于全基因组DNA甲基化水平计算)和年龄加速(GrimAge与实际年龄的差值)。主要终点包括复合心血管事件(心肌梗死、冠心病、脑卒中、心衰)、单中心事件(如HFmrEF亚型心衰)及CAC分层分析。数据经多因素调整(人口学特征、行为习惯、共病、用药情况),并采用Cox比例风险模型分析关联性。

**核心发现**
1. **生物年龄与整体心血管风险**
- GrimAge显著增加复合心血管事件风险(HR=1.05,95%CI 1.02-1.08),独立于传统风险因素(高血压、糖尿病、吸烟等)。
- 年龄加速未显示独立关联,提示GrimAge可能综合了实际年龄和累积暴露(如吸烟、炎症)的影响。

2. **亚临床钙化的调节作用**
- 在CAC阳性(存在动脉斑块)人群中,GrimAge使心肌梗死风险增加9%(HR=1.09),但CAC阴性人群未观察到显著关联。
- 冠心病风险在CAC>300组别中达4.54倍(HR=4.54),提示生物年龄可能加速已有动脉粥样硬化斑块的临床转化。

3. **心衰亚型的差异关联**
- GrimAge与HFmrEF(部分心衰亚型)风险显著相关(HR=1.31),但未影响HFrEF(射血分数降低型心衰)和HFpEF(射血分数保留型心衰)。
- 这种差异可能与HFmrEF的炎症驱动机制相关,而HFrEF更直接受缺血损伤影响。

4. **与脑卒中的强关联**
- GrimAge独立预测脑卒中风险(HR=1.08),且调整后发现其效应不受传统风险因素干扰,提示生物年龄可能反映血管内皮整体老化状态。

**机制与临床启示**
1. **潜在生物学机制**
- **累积暴露假说**:高GrimAge人群可能长期暴露于吸烟、肥胖、高血压等,导致DNA甲基化异常(如衰老相关基因如MT-ND2、CER1甲基化升高)。
- **亚临床病变进展**:CAC阳性者普遍存在亚临床动脉粥样硬化,GrimAge可能加速斑块内氧化应激或钙化进程,触发急性事件(如心肌梗死)。
- **表观遗传-免疫轴**:加速衰老可能通过激活促炎免疫细胞(如巨噬细胞、T细胞)影响血管健康,尤其是HFmrEF与系统性炎症相关。

2. **临床应用价值**
- **分层管理**:对CAC阳性人群,GrimAge可辅助识别高危个体,指导强化干预(如他汀类药物、抗炎治疗)。
- **动态监测**:生物年龄随时间变化可能反映干预效果,例如生活方式改善后甲基化水平回落。
- **替代指标探索**:在传统评分(如ASCVD)基础上加入生物年龄指标,可能提高风险评估精度。

3. **研究局限性**
- **单时间点测量**:DNA甲基化仅在基线期评估,无法捕捉动态变化。未来需追踪甲基化水平随时间的演变及其与事件的关联。
- **样本多样性限制**:未纳入中国裔人群(因抽样设计差异),可能影响结果的普适性。
- **终点事件数量**:脑卒中和心衰亚型事件较少(如HFmrEF仅25例),需更大队列验证。

**未来方向**
1. **纵向研究设计**:需在基线外重复测量DNA甲基化,评估生物年龄动态变化与事件风险的关系。
2. **跨人群验证**:重点补充高加索人群和亚洲人群数据,特别是东亚人群因基因背景差异可能影响甲基化时钟效能。
3. **干预研究**:验证生活方式干预(如地中海饮食、运动)是否能逆转GrimAge加速,或结合CAC筛查制定精准预防策略。

**总结**
本研究首次在多民族队列中系统揭示GrimAge与心血管事件的分层关联,证实其在亚临床斑块存在人群中的独立预后价值,为表观遗传时钟的临床转化提供了重要证据。未来需通过更精细的队列设计和机制研究,明确生物年龄作为独立风险因子的生物学基础,并探索其与影像学指标(如CAC)的联合应用模式。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号