生物衰老速度与癌症风险的关联及体力活动的调节作用:一项全国性横断面研究

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Clinical Epigenetics 4.8

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  本研究探讨了DunedinPoAm测量的生物衰老速度与癌症风险的关联,并发现体力活动可显著调节这一关系。通过分析NHANES 1999-2002数据,研究人员证实加速衰老与癌症风险增加相关(OR=1.21),而体力活动可减弱这种关联(Pinteraction =0.013)。该发现为癌症筛查策略提供了新的生物标志物参考。

  

癌症作为全球重大公共卫生问题,持续威胁着人类寿命的延长。尽管年龄是公认的癌症风险因素,但同龄人间的生理衰老速度存在显著差异。这种差异是否会影响癌症易感性?表观遗传时钟(Epigenetic clocks)作为新兴的生物年龄预测工具,通过DNA甲基化(DNA methylation,DNAm)模式评估衰老进程,为解答这一问题提供了新视角。

传统的第一代(如Horvath和Hannum时钟)和第二代表观遗传时钟(如PhenoAge和GrimAge)主要反映生物年龄状态,而第三代时钟Dunedin(P)ace(o)f(A)ging(m)ethylation(DunedinPoAm)则创新性地测量衰老速度。这种"衰老速度计"基于46个特定DNAm位点,通过弹性网络回归分析开发,能更准确地反映多器官系统完整性随时间的衰退速率。值得注意的是,DunedinPoAm与实足年龄的相关性很弱,这使其成为研究衰老速度与疾病关系的理想工具。

与此同时,体力活动作为可改变的生活方式因素,已被证明能延缓生物衰老并降低多种癌症风险。然而,DunedinPoAm测量的衰老速度与癌症风险的关联尚未在具有全国代表性的非机构化人群中阐明,体力活动是否调节这一关联也亟待探索。这些问题的解答将有助于优化癌症预防策略,特别是为高风险人群提供针对性干预措施。

宣武医院和中国人民大学统计学院的研究团队利用美国国家健康与营养调查(NHANES)1999-2002年数据,对2529名50岁及以上成年人开展横断面研究。通过加权逻辑回归分析,发现DunedinPoAm测量的加速衰老与癌症风险增加显著相关(OR=1.21),且体力活动可显著调节这一关联(Pinteraction
=0.013)。该研究成果发表于《Clinical Epigenetics》,为将表观遗传衰老指标纳入癌症风险评估提供了重要证据。

研究采用多项关键技术方法:使用Illumina InfiniumMethylationEPIC BeadChip v1.0芯片分析全血DNA甲基化;应用DunedinPoAm算法计算衰老速度;通过NHANES标准化问卷获取癌症诊断和体力活动数据;采用复杂抽样加权和多元逻辑回归进行统计分析。

DunedinPoAm测量的生物衰老速度与实足年龄

研究发现DunedinPoAm与实足年龄的相关性很弱(Pearson's r=0.036),验证了其作为独立于实足年龄的衰老速度测量工具的可靠性。这一特性使其特别适合用于研究衰老速度与疾病的关系。

参与者特征

研究纳入2529名参与者,平均年龄63.5岁。高DunedinPoAm三分位数组的参与者年龄更大、教育水平更低、男性比例更高、吸烟率和体力活动不足比例更高(P<0.05),这些特征与加速衰老的预期风险因素一致。

DunedinPoAm测量的生物衰老速度与癌症

限制性立方样条模型显示DunedinPoAm与癌症风险呈线性关联。每增加1个标准差(SD),癌症风险增加21%(OR=1.21)。三分位分析显示,高DunedinPoAm组比低组癌症风险增加68%(95%CI 1.16-2.43)。多变量调整后,这种关联在总人群中保持边际显著性(OR=1.19,P=0.093)。

体力活动的交互作用分析

关键发现是体力活动显著调节衰老速度与癌症风险的关联(Pinteraction
=0.013)。在体力活动不足人群中,每SD增加DunedinPoAm与52%的癌症风险增加相关(OR=1.52),而体力活动人群中这一关联不显著(OR=1.08)。亚组分析显示,这种调节作用在女性、65岁以上人群和非西班牙裔白人中尤为明显。

年龄的交互作用

探索性分析发现年龄显著调节这一关联(Pinteraction
=0.019)。65岁以上人群中,每SD增加DunedinPoAm与38%的癌症风险增加相关(OR=1.38),而50-65岁人群中无显著关联(OR=1.00)。

敏感性分析

通过调整体重指数、冠心病等额外变量,以及区分中度和剧烈体力活动,研究结果保持稳健。即使在自报健康状况欠佳的人群中,体力活动的保护作用依然显著。

这项研究首次在全国代表性样本中证实DunedinPoAm测量的加速衰老与癌症风险增加相关,并揭示体力活动可显著调节这一关联。研究创新性地将第三代表观遗传时钟应用于癌症流行病学研究,为理解衰老速度与癌症的关系提供了新视角。

研究发现具有重要临床意义:首先,DunedinPoAm可能作为癌症风险分层的生物标志物,特别适用于体力活动不足和老年人群;其次,研究为通过生活方式干预(如增加体力活动)来抵消加速衰老带来的癌症风险提供了科学依据;最后,研究结果支持将表观遗传衰老指标整合到癌症筛查策略中。

研究的局限性包括横断面设计无法确定因果关系,自我报告的癌症诊断可能存在偏差,以及未能分析特定癌症类型的异质性。未来需要纵向研究验证体力活动是否能真正减缓加速衰老者的癌症风险,并探索其分子机制。

该研究由首都卫生发展科研专项基金(编号2022-2-2013)支持,数据来自美国疾病控制与预防中心公开的NHANES数据集。所有作者声明无利益冲突。这些发现为精准预防医学提供了新思路,有望指导针对高风险人群的个性化癌症预防策略。

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