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在探究遗传和环境对表观遗传衰老影响的问题上，研究人员开展了 “Genetic and environmental contributions to epigenetic aging across adolescence and young adulthood” 主题研究。结果表明二者贡献因衰老指标而异，且随年龄变化，这有助于理解成年过渡阶段的表观遗传衰老过程。
在生命的长河中，衰老一直是科学家们热衷于探索的神秘领域。随着研究的深入，表观遗传衰老逐渐走进人们的视野。表观遗传衰老（epigenetic aging）是通过测量特定 DNA 位点的甲基化（DNA methylation，DNAm）水平，来评估个体的衰老进程。它不仅与年龄相关疾病和死亡率密切相关，还能反映认知功能和社会经济状况。然而，目前仍存在诸多谜团。比如，不同的表观遗传衰老指标受遗传和环境因素影响的程度如何？从青少年到成年的过渡阶段，这些因素对表观遗传衰老的贡献又有怎样的变化？为了解开这些谜团，德国等多个研究机构的研究人员开展了一项重要研究，相关成果发表在《Clinical Epigenetics》杂志上。
研究人员为了深入探究遗传和环境因素对表观遗传衰老的影响，从德国双胞胎家庭面板 TwinLife 中选取了 976 对双胞胎作为研究对象。这些双胞胎来自四个出生队列，涵盖了青春期早期、晚期、成年初期和青年期等不同阶段。研究人员在两个时间点采集了他们的唾液样本，通过先进的技术方法分析了其中的 DNA 甲基化水平。
在技术方法上，主要运用了以下关键技术：一是对采集的唾液样本进行 DNA 提取，并使用特定试剂盒进行处理；二是利用 Infinium MethylationEPIC BeadChip v1.0 芯片评估 DNA 甲基化谱，同时进行严格的预处理和标准化；三是采用双生子模型（twin models）进行分析，包括单变量双生子模型、双变量双生子模型以及带年龄作为线性连续调节变量的单变量双生子模型 ，以此来分解遗传和环境因素对表观遗传衰老的贡献。
研究结果如下：
- 描述性分析：不同的表观遗传衰老指标在不同年龄组呈现出不同的变化趋势。例如，基于时间年龄训练的 Horvath 和 PedBE 时钟在青少年晚期和成年初期表现为年龄加速，而在青春期早期和青年期则表现为年龄减速。同时，所有指标的标准差随时间和年龄阶段增加，表明表观遗传衰老的方差在增大。
- 单变量双生子模型分析：研究发现，不同的表观遗传衰老指标受遗传和环境因素的影响模式不同。Horvath 加速的方差最好由加性遗传以及双胞胎共享和非共享的环境因素解释；PedBE 加速的方差主要由环境因素解释；GrimAge 加速和 DunedinPACE 的方差则主要由加性遗传和个体独特的环境因素解释12。
- 双变量双生子模型分析：结果显示，遗传和环境因素的相对贡献随时间变化。对于在成人样本中训练的表观遗传衰老指标，加性遗传因素的绝对贡献在时间上几乎相等，而个体独特的环境因素导致的方差随时间增加。此外，不同指标的遗传和环境因素在时间上的相关性也有所不同34。
- 年龄对遗传和环境差异的调节作用：研究表明，年龄对遗传和环境因素在表观遗传衰老中的贡献有显著调节作用。对于基于时间年龄训练的加速指标，个体独特的环境成分随年龄增加；而对于在成人样本中训练的指标，遗传因素的贡献随年龄增加5。
- 敏感性分析：敏感性分析发现，不控制细胞类型组成会影响研究结果。此外，对第一个表观遗传测量数据进行分析，发现部分结果与主要分析相似，但由于样本量减半，检测加性遗传因素贡献的能力有所下降。
综合来看，该研究得出以下重要结论：遗传和环境因素对表观遗传衰老的贡献在不同的表观遗传衰老指标中存在差异。对于在成人样本中训练的指标，遗传因素对表观遗传衰老方差的贡献更大；而共享环境因素仅在基于时间年龄训练的测量中起作用。从青春期早期到青年期，表观遗传衰老的方差增加，这与遗传和环境因素的不同贡献有关。
在讨论部分，研究人员指出，这些发现有助于更好地理解成年过渡阶段的表观遗传衰老过程。不同的表观遗传衰老指标受遗传和环境因素影响的差异，可能与它们的训练设计有关。同时，研究结果也反映了基因 - 环境相互作用在表观遗传衰老中的重要性。然而，该研究也存在一些局限性，如不同年龄和组织中表观遗传衰老测量的性能差异可能引入误差，样本量和检测能力有限，以及双生子分析的假设可能不成立等。尽管如此，这项研究为后续进一步探究表观遗传衰老的机制奠定了坚实基础，对生命科学和健康医学领域研究衰老过程具有重要的参考价值。
