基于血液mRNA标记面板的转录组衰老特征评估：法医年龄推断新策略

本研究针对法医DNA表型分析(FDP)中年龄预测的难题，创新性地开发了基于448个年龄相关mRNA标记的靶向MPS检测技术。通过比较rlog、Blom和dSVA三种标准化方法，结合弹性网络回归模型，最终实现平均绝对误差(MAE)9.29年的预测精度。该研究为克服DNA甲基化分析的技术限制提供了转录组学解决方案，对优化法医微量物证利用具有重要意义。

　　

在法医调查中，准确推断未知个体的年龄是缩小嫌疑人范围的关键环节。尽管DNA甲基化(DNAm)分析已成为当前主流方法，但其对DNA质量和数量的严苛要求限制了应用场景。与此同时，越来越多的证据表明转录组特征会随年龄发生系统性变化，这为开发新型分子年龄标记带来了曙光。然而，全转录组测序(RNA-Seq)存在成本高、数据分析复杂等问题，且法医样本常面临降解风险。针对这些挑战，由欧洲RNAgE项目支持的国际研究团队在《Forensic Science International: Genetics》发表重要成果，系统评估了靶向mRNA标记面板在法医年龄推断中的应用价值。

研究团队采用Ion Torrent平台开发了包含448个年龄相关mRNA的靶向MPS检测技术。关键技术包括：1)基于前期RNA-Seq数据筛选的508个候选标记；2)使用6例指端采血样本进行引物面板验证；3)收集100例EDTA抗凝静脉血样本(23-73岁)建立研究队列；4)比较rlog、Blom和dSVA三种数据标准化方法；5)采用4折交叉验证评估弹性网络、lasso等回归模型的预测性能。

3.1 引物面板评估
通过测试包含508个靶标的等摩尔引物池，排除了60个覆盖度不足或非RNA特异性的标记，最终获得包含448个靶标(含7个参考基因)的优化引物池。

3.2 数据特征
97例成功测序样本显示，参考基因表达稳定而年龄相关基因未见明显聚类模式。主成分分析(PCA)揭示芯片批次效应对数据变异的影响(PC1解释48.3%变异)强于年龄因素。

3.3 年龄预测模型
dSVA标准化结合弹性网络回归表现最优(MAE=9.29年，r=0.57)。值得注意的是，留一法交叉验证(LOO-CV)显示模型潜力更佳(MAE=3.92年)，提示批次效应校正的重要性。

3.4 标记基因功能
最终模型筛选的115个基因中，CREB5、INPP4B等68个基因与前期RNA-Seq研究重叠。这些基因涉及突触功能(RHOT1)、昼夜节律调控(RORA)等衰老相关通路，其中INPP4B在所有四个前期模型中均被检出。

讨论部分强调，尽管靶向mRNA检测在成本效益和样本需求量方面优于RNA-Seq，但数据中存在的未知变异源仍是重大挑战。与DNAm方法(MAE约3-7年)相比，本研究结果(最佳MAE 3.92年)证实转录组标记具有可比性。特别值得注意的是，dSVA方法能有效校正年龄与隐藏变量的共线性，但其"冻结"算法尚未实现可能影响实际应用。研究还指出，circRNA、piRNA等具有特殊稳定结构的RNA分子或将成为更优标记。

该研究首次系统评估了靶向mRNA测序在法医年龄推断中的应用框架，不仅证实了转录组标记的可行性，更建立了从全转录组发现到靶向验证的研究范式。尽管仍需解决技术变异等问题，这项工作为发展多组学法医年龄预测系统奠定了重要基础，对推动法医分子表型分析从实验室走向实战具有里程碑意义。