《GeroScience》：Study design and rationale for the Dog Aging Project Pack: a prospective, long-term, longitudinal, observational study of biological and environmental determinants of healthy aging in US companion dogs
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伴侣犬可作为转化发现的重要模型，用于解析衰老基础生物学机制，其具备基因组注释完善、寿命与疾病表型异质性高，以及与人类所有者共享多样环境暴露等特征。犬衰老项目（Dog Aging Project, DAP）于2019年启动前瞻性与纵向开放队列研究，旨在识别伴侣犬
伴侣犬可作为转化发现的重要模型，用于解析衰老基础生物学机制，其具备基因组注释完善、寿命与疾病表型异质性高，以及与人类所有者共享多样环境暴露等特征。犬衰老项目（Dog Aging Project, DAP）于2019年启动前瞻性与纵向开放队列研究，旨在识别伴侣犬健康衰老的生物学与环境决定因素。截至2024年12月31日，研究已纳入全美50个州及哥伦比亚特区共50,188只伴侣犬，其中超过半数具备最长达5年的随访数据，并记录14,978例死亡事件。DAP采用社区科学模式，由犬主自愿提供犬只纵向精细信息。该研究描述DAP Pack研究人群的招募与留存、数据收集流程，以及开放数据（Open Data）共享机制，核心目标包括：呈现DAP方法学资源以支撑后续发表与解读，为类似研究提供可复用框架，并促进具备开放数据访问权限的研究人员使用DAP数据。
研究背景与问题提出
衰老是多数致死性疾病的最强预测因子。基于实验室模式生物的机制研究虽揭示诸多衰老通路，但其结论在自由生活自然人群中的外推性仍不明确。人类长期纵向衰老研究受生命周期过长、环境异质性强与依从成本高等限制。伴侣犬（Canis lupus familiaris）具有基因组清晰、体型与寿命表型跨度大、疾病谱丰富、可接受完善兽医医疗，并与人类共享化学、微生物、建成与社会环境等特征，因此成为转化老年科学（translational geroscience）中兼具生态效度与加速观测优势的自然模型。已有研究提示犬与主人在微生物组及健康状态上存在耦合，但缺乏大规模、标准化、长时序的犬类衰老队列与方法学基础设施。
研究人员开展了什么研究与结论
研究人员构建并运行DAP Pack这一大规模、开放式、长期纵向观察性社区科学队列，覆盖全美地理梯度与犬种多样性，仅要求犬主能估算犬龄并居住于美国本土。通过自建研究门户与REDCap电子数据采集系统，持续收集主人报告表型、兽医电子病历、空间地理关联暴露组（exposome）数据及多组学子集，并以开放科学（Open Science）模式发布去标识化数据。结论上，DAP证明以社区科学驱动、万级规模伴侣犬队列在表征常态衰老轨迹、解析遗传与环境交互、支撑机制研究与干预试验方面具备可行性与高转化价值；其方法学框架可为未来自然种群衰老研究提供模板。
主要关键技术方法
研究以全美招募的DAP Pack伴侣犬主人与犬只为样本来源，采用REDCap安全数据采集与自定义C#/.NET用户门户；主人报告工具包括健康与生活经历调查（HLES）、年度随访（AFUS）、认知行为量表与居家任务测评；结合地理编码（geocoding）关联人口普查、空气污染、气候与步行可达性暴露变量；子集队列补充兽医电子病历（VEMRs）、低深度测序基因分型、外周血单核细胞甲基化、粪便微生物组与血浆代谢组，以及雷帕霉素（rapamycin）干预试验TRIAD与脑健康研究（BHS） Necropsy协议。
研究结果
开发DAP Pack研究人群
通过媒体、社群与社交平台持续招募，限每户一只犬以保证聚类控制与公平参与。主人完成准入调查与知情同意后于40天内提交HLES即视为入组。结果显示队列在品种、体型、年龄、健康状态与环境背景上高度异质，并维持长期留存。
促进DAP衰老研究
设立五项核心方向：常态衰老表征、遗传分析、机制多组学、TRIAD干预试验、犬认知下降与阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）转化模型。结果表明该平台可同时支撑观察性发现与实验医学验证。
犬类常态衰老表征
利用主人报告与体检活动数据建立年龄相关病态、共病与衰弱（frailty）基线。结论：伴侣犬此前缺乏标准化衰老参照曲线，DAP填补了该空白并推动兽医老年学专科化。
衰老与长寿性状的遗传分析
采用低深度测序（low-pass sequencing）与填充（imputation）进行高密度基因分型，开展单品种与混血犬全基因组关联分析（GWAS）。可识别与寿命及年龄相关疾病相关的遗传架构变异。
衰老的机制性决定因素
通过多组学（multi-omic）手段测外周血单核细胞甲基化组、粪便微生物组与血浆代谢组，用于发现预测衰老表型与疾病的生物标志物，具备直接向人类医学转化的潜力。
老年保护剂临床试验TRIAD
在健康中年犬中开展双盲、安慰剂对照、随机化雷帕霉素试验，观察寿命、心脏与认知功能。雷帕霉素作为mTOR抑制剂在实验模型中具延寿证据，TRIAD将实验室假设推进至自然种群临床验证。
犬阿尔茨海默病模型
结合CSLB量表、居家认知任务与尸检（necropsy）脑结构表征，区分正常衰老与犬认知功能障碍（Canine Cognitive Dysfunction, CCD）。BHS子集深化对自发性神经退行模型的纵向刻画。
讨论与结论翻译
讨论指出，DAP通过社区科学、开放数据与模块化队列设计，把伴侣犬转化为可量化、可干预、可跨物种比较的衰老研究平台；暴露组学链接说明犬只真实暴露需结合主人报告修饰因子解释。研究结论如下：DAP Pack是为识别健康衰老生物与环境决定因素而建立的大规模、多样化、长期纵向资源；其方法学、数据治理与嵌套队列机制，能够支持从表型常态化、遗传定位、机制多组学到干预试验的全链条老年科学研究，并为人类转化医学提供自然模型与开放数据底座。
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