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表观遗传年龄加速在体重指数与生存非线性关联中的中介作用:美国健康与退休研究队列分析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月17日 来源:eBioMedicine 10.8
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为解决肥胖与衰老机制关联的争议,研究人员通过美国健康与退休研究队列(n=3840),首次揭示表观遗传年龄加速(EAA)在BMI与生存非线性关系中的中介作用。研究发现高BMI(35 kg/m2)通过HannumAgeAcc等四种EAA指标介导15%-37%的生存时间缩短效应,而低BMI(19 kg/m2)的直接效应更强(减少5.6-6.4年),仅7%-11%由EAA介导。该研究为肥胖相关衰老干预提供了分子证据,发表于《eBioMedicine》。
在全球肥胖流行和人口老龄化的双重背景下,科学家们一直试图解开"肥胖悖论"的谜题——为什么超重老年人有时反而比体重正常者更长寿?传统观点认为肥胖会加速衰老,但两者间的分子桥梁始终模糊不清。更矛盾的是,过低体重指数(BMI)同样与死亡率上升相关,这种U型关联背后的生物学机制更是扑朔迷离。
瑞典卡罗林斯卡学院医学流行病学和生物统计学系(Karolinska Institutet)的研究团队在《eBioMedicine》发表了一项开创性研究。他们利用美国健康与退休研究(HRS)中3840名51-100岁老年人的数据,首次系统评估了五种表观遗传时钟(包括HannumAgeAcc、PhenoAgeAcc等)在BMI与生存关系中的中介作用。这项研究不仅证实了BMI与生存的J型曲线关系,更发现高BMI通过加速表观遗传衰老缩短寿命的分子证据,而低BMI的死亡风险则主要来自衰老以外的机制。
研究采用多阶段分析方法:通过线性回归建立BMI与EAA的非线性关系,用Gompertz比例风险模型评估生存关联,再通过反事实框架计算平均直接效应(ADE)和中介效应(ACME)。队列数据来自HRS 2016年静脉血液研究的表观遗传检测样本,包含六种表观遗传年龄指标(Horvath-I/II、Hannum、PhenoAge、GrimAge和DunedinPACE)。所有模型均调整了代谢健康、吸烟等混杂因素。
BMI与表观遗传衰老呈非线性关联
研究发现除HorvathAgeAcc-I外,其他EAA指标与BMI均存在U型关联。高BMI(35 kg/m2)使PhenoAgeAcc增加0.7年,低BMI(19 kg/m2)则使HannumAgeAcc增加0.44年。这种双向关联提示极端体重可能通过不同途径加速细胞衰老。
表观遗传衰老显著介导高BMI的死亡风险
当比较BMI 35 vs 27 kg/m2时,四种EAA指标中介了15%-37%的生存时间缩短效应,其中GrimAgeAcc(与死亡率直接相关)的中介效应最强(0.73年)。这表明肥胖可能通过表观遗传编程改变直接加速生物学衰老进程。
低BMI死亡风险主要来自直接效应
在BMI 19 vs 27 kg/m2的比较中,直接效应导致5.6-6.4年的生存时间减少,而EAA的中介作用较弱(仅7%-11%)。这支持"低体重反映潜在疾病状态"的假说,提示消瘦老年人的死亡风险更多来自病理状态而非衰老本身。
这项研究开创性地揭示了体重与寿命关系的分子机制异质性:肥胖主要通过加速表观遗传衰老(如炎症、氧化应激等共享通路)增加死亡风险,而低体重则更多反映疾病消耗状态。研究采用的多种表观遗传时钟(包括预测生理状态PhenoAgeAcc和死亡率GrimAgeAcc)为理解生物年龄的多维性提供了新视角。
该发现对临床实践具有双重意义:对于肥胖人群,监测表观遗传年龄可能有助于早期识别高风险个体;而对于低体重老年人,则应重点筛查潜在疾病。研究人员特别指出,DunedinPACE(衰老速率指标)等新型生物标志物的应用,为未来开发抗衰老干预措施提供了精准评估工具。随着表观遗传时钟在临床转化中的深入应用,这项研究或将为老龄化社会的健康管理开辟新途径。
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