多基因寿命评分(PLS)与常见年龄相关疾病及全因死亡风险的关联研究

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:The Journals of Gerontology: Series A 4.3

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  本研究针对老龄化进程中非传染性疾病风险增加的严峻问题,通过分析芬兰FinnGen队列376,753名参与者的基因组数据,首次系统评估了多基因寿命评分(PLS)与15种年龄相关疾病的时变关联。研究发现PLS对阿尔茨海默病(HR≈0.75)、痴呆症(HR≈0.80)等疾病具有阶段性保护作用,峰值保护期与疾病高发年龄重合,但效应量较小(Cox-Snell伪R2>0.01)。该研究为理解长寿基因的疾病抵抗机制提供了新视角,发表于《The Journals of Gerontology: Series A》。

  

随着全球人口老龄化加剧,年龄相关的非传染性疾病(Noncommunicable Diseases, NCDs)已成为公共卫生领域的重大挑战。传统研究多关注特定疾病的遗传风险,但芬兰于韦斯屈莱大学(University of Jyv?skyl?)和芬兰中部福利服务区(Wellbeing Services County of Central Finland)的研究团队另辟蹊径,提出一个创新性假设:长寿相关的多基因特征可能赋予个体对多种疾病的广谱抵抗力。这项发表在老年学顶级期刊的研究,通过大规模人群数据分析,揭示了遗传长寿倾向与疾病风险的动态关联。

研究团队利用芬兰独特的FinnGen生物库资源(包含47万人的基因组数据),采用SBayesR方法构建多基因寿命评分(Polygenic Lifespan Score, PLS),其权重系数源自迄今最大规模的父母寿命全基因组关联研究(Genome-Wide Association Study, GWAS)。通过时间依赖性Cox比例风险模型,团队系统分析了PLS与15种健康结局的关联,并创新性地引入正弦/立方时间转换函数处理时变效应。

主要技术方法

  1. 样本来源:芬兰FinnGen项目第11批数据(DF11),包含376,753名40岁以上参与者的基因组数据与全国性健康登记信息关联
  2. 基因分型:采用Illumina和Affymetrix芯片平台,基于GRCh38参考基因组进行基因型填补
  3. 多基因评分:基于Timmers等GWAS的981,534个HapMap3变异位点,使用SBayesR算法构建标准化PLS
  4. 统计分析:开发定制化BFGS算法优化时间依赖性Cox模型,处理超30万样本量级数据

研究结果

PLS与全因死亡率
分析显示PLS的保护效应呈年龄依赖性:40岁时每增加1个标准差(SD)风险降低最显著(HR≈0.85),65岁达保护峰值,95岁时效应减弱。这与生存曲线变化趋势一致,70岁后死亡率急剧上升。

神经系统疾病
PLS对阿尔茨海默病呈现"U型"保护曲线,68岁时HR最低(0.75);痴呆症保护峰值在65岁(HR=0.80)。但帕金森病未发现显著关联(HR=1.00, 95%CI=0.97-1.03),可能与病例数少(n=4806)有关。

代谢性疾病
2型糖尿病(T2D)在75岁出现最大保护效应(HR=0.93),但80岁后转为风险。非酒精性脂肪肝(NAFLD)显示稳定弱保护(HR=0.90)。肥胖的保护效应随年龄增强,70岁后HR稳定在0.88。

心血管疾病
综合心血管疾病(CVDs)风险呈现"抛物线"变化:中年期保护效应最强,老年期转为风险。高血压模型解释度最高(ΔR2=0.00825),心肌梗死(MI)与冠心病(CHD)趋势相似但效应量更小。

讨论与意义
该研究首次在独立队列中验证PLS对多系统疾病的广谱保护作用,其创新性体现在:

  1. 时变模型揭示遗传保护存在"黄金窗口期"——与疾病自然史高度吻合,为精准干预时机提供依据
  2. 效应量虽小(HR 0.70-1.20),但提示长寿基因可能通过APOE、FOXO3等已知通路产生跨疾病保护
  3. 芬兰人群的遗传独特性验证了跨人群结论的可移植性

局限性包括使用父母寿命作为替代表型、医院样本可能的选择偏倚,以及缺乏生活方式协变量。Niko Paavo Tynkkynen等作者强调,未来需整合环境暴露数据,结合新兴的SBayesRC方法提升预测精度。这项研究为理解"健康老龄化"的遗传基础奠定了重要基石,其方法论创新也为复杂性状遗传研究提供了新范式。

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