表观遗传时钟的运作机制：通过解析加速老化的生物通路与转录组特征来揭开这一神秘面纱

《npj Aging》：How epigenetic clocks tick: unpacking the black box by deciphering biological pathways and transcriptomic signatures of accelerated aging

　　

摘要

基于DNA甲基化的表观遗传时钟能够有效预测生物衰老、健康状况及死亡率，但它们的预测特性存在显著差异。导致这些差异的生物学机制目前仍不甚明了。我们利用美国健康与退休研究项目中3227名参与者的数据，结合其同时期的DNA甲基化检测结果和RNA测序数据，研究了五种最常用的表观遗传时钟（Horvath、Hannum、PhenoAge、GrimAge和DunedinPACE）。通过差异基因表达分析，我们确定了各时钟特有的基因表达水平及相关的生物通路，从而发现不同时钟所反映的分子过程存在较大差异。进一步地，我们从与各年龄加速时钟相关的差异表达基因中得出转录组老化基因评分（TAGS），并评估了其与衰老相关表型的关联程度。TAGS能够补充DNAm时钟的功能，在某些情况下，其与年龄相关疾病和死亡率的关联更为紧密。这些研究结果揭示了各表观遗传时钟背后独特的生物学机制，有助于深入理解其内在运作原理，同时也提升了其在衰老研究及临床应用中的可解释性。