《PLOS One》：Integrated liver transcriptomic data reveal differences in aging-associated regulation between metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease and normal liver aging
编辑推荐：
背景：代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）的年龄相关分子轨迹仍未得到充分表征，限制了基于年龄分层的风险评估和干预。目的：旨在检验MASLD相关的年龄依赖性分子变化是否仅仅反映加速的生理性衰老，还是代表疾病特异性的偏离。方法：研究人员利用来自正常肝脏和MAS
背景：代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）的年龄相关分子轨迹仍未得到充分表征，限制了基于年龄分层的风险评估和干预。目的：旨在检验MASLD相关的年龄依赖性分子变化是否仅仅反映加速的生理性衰老，还是代表疾病特异性的偏离。方法：研究人员利用来自正常肝脏和MASLD样本的公共转录组数据，识别差异转录组信号。研究人员采用Spearman相关分析和广义加性模型（GAM）进行非线性年龄相关轨迹建模，并采用功能富集分析进行信号通路表征。结果：研究人员整合了来自GEO和GTEx数据库的1,354个公共肝脏转录组样本，构建了一个跨年龄队列。差异表达和年龄相关性分析显示，MASLD与对照组中年龄相关基因的重叠极小（仅22个基因），且部分基因表现出相反的年龄相关趋势。GAM识别出MASLD中四种主要表达模式——稳定型、早龄变化型、晚龄加速型和中年波动型，轨迹拐点时间约为35岁和75岁。功能富集表明，对照组年龄相关基因主要涉及经典细胞周期过程，而MASLD变化则富集于蛋白质去泛素化、蛋白稳态失衡以及p53相关应激和凋亡信号。许多MASLD年龄相关基因也与纤维化分期或NAS（组织学活动度评分）相关，且方向基本一致。结论：MASLD表现出疾病特异性的年龄相关转录重塑，其特征为蛋白稳态和去泛素化通路失调、细胞应激反应程序激活以及p53相关凋亡信号富集，而非简单的生理性衰老加速。
**论文解读：代谢功能障碍相关脂肪性肝病与正常肝脏衰老的转录组差异**
**研究背景与问题**
代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD，原名非酒精性脂肪性肝病）已成为全球主要的肝脏疾病负担。年龄是MASLD进展的重要危险因素，老年患者更易发展为脂肪性肝炎、显著纤维化、肝细胞癌（HCC）等并发症。然而，现有研究多基于横断面比较，聚焦于特定年龄层或单一机制，缺乏对MASLD全生命周期转录组变化的系统追踪。一个关键争议在于：MASLD中与年龄相关的分子变化究竟是生理性衰老的加速，还是疾病特异性的转录偏离？即，慢性代谢应激是否诱导了独特的分子改变，甚至在某些通路上与正常衰老方向相反？解答这一问题对于理解MASLD异质性、制定年龄分层临床策略至关重要。
**研究目的与意义**
本研究旨在利用多中心肝脏转录组数据，构建跨年龄队列，通过差异表达分析、年龄相关性分析和非线性轨迹建模，系统比较MASLD与正常肝脏在衰老过程中的转录组变化，揭示MASLD是否表现出疾病特异性的年龄相关转录重塑，而非单纯加速生理性衰老。该研究于《PLOS One》发表，为MASLD的年龄分层精准管理提供了分子线索。
**主要技术方法**
研究人员整合了来自Gene Expression Omnibus（GEO）数据库和Genotype-Tissue Expression（GTEx）项目的1,354个高质量肝脏转录组样本，涵盖289例健康对照和1,065例MASLD患者，年龄范围9–92岁。关键方法包括：使用DESeq2进行差异表达分析（DEA），筛选标准为Benjamini-Hochberg校正后P值（padj）<0.05且绝对对数倍数变化（|log2FC|）>1；采用Spearman秩相关分析计算基因表达与年龄的相关系数（rho），padj<0.05且|rho|>0.2为阈值；应用广义加性模型（GAM）拟合非线性年龄表达轨迹，并通过一阶导数识别拐点；使用clusterProfiler进行Gene Ontology生物学过程（GO-BP）富集分析；通过回归模型（校正年龄和数据集来源）评估年龄相关基因与纤维化分期或NAFLD活动度评分（NAS）的关联。
**研究结果**
**1. 多中心肝脏转录组数据收集与过滤**
研究人员从GEO检索到5,402个肝脏相关系列，经多轮筛选（物种、组织、平台、手动审查）后，最终纳入13个数据集共1,354个高质量样本。去除噪声基因（线粒体、核糖体）和低表达基因后，基因数从26,081降至18,745。通过ComBat_seq校正批次效应后，PCA显示数据集特异性聚类显著减少，数据适用于后续分析。
**2. 整体MASLD人群及年龄分层组的差异表达基因（DEGs）识别**
整体比较MASLD与健康对照，共鉴定出1,258个DEGs（956个上调，302个下调）。样本按年龄分层：青年组（≤39岁，282样本）有602个DEGs；中年组（40–59岁，710样本）有882个DEGs；老年组（≥60岁，362样本）有1,693个DEGs。DEGs总数随年龄增长而增加，且上调基因始终多于下调基因。
**3. 跨年龄层DEGs的定量趋势与交集分析**
UpSet图显示，247个DEGs在整体分析及所有三个年龄组中共同存在，占整体DEGs的19.6%，构成MASLD跨年龄的稳定转录特征。此外，整体分析与各年龄组共享的DEGs数量随年龄增加（青年组8个，中年组70个，老年组351个），老年组拥有最多的年龄层特异性DEGs（586个，34.6%），表明MASLD在保留核心转录特征的同时，随年龄增长出现更多年龄特异性变化。
**4. MASLD人群内的年龄相关转录分析**
在MASLD样本中，Spearman相关分析鉴定出180个与年龄显著相关的基因（121个正相关，59个负相关）。整合这些基因在整体DEA中的log2FC，可将其分为协同类别（99个上调且正相关，32个下调且负相关）和拮抗类别（27个上调且负相关，22个下调且正相关）。对照组中鉴定出981个年龄相关基因，但仅22个与MASLD组重叠，且部分重叠基因（如BHLHA9、OR10A5）在两组中表现出相反的年龄趋势，提示MASLD中相当部分的年龄相关改变不能由生理性衰老解释。
**5. MASLD年龄相关基因的轨迹分类及关键年龄拐点**
GAM拟合将180个MASLD年龄相关基因分为四种表达模式：I类稳定型（如PODXL2，长期缓慢上调或下调）；II类早龄变化型（如SNRNP70，青年期变化后趋于稳定）；III类晚龄加速型（如USP17L2，60岁后急剧变化）；IV类中年波动型（如EDA2R，中年或老年拐点处先升后降或反之）。通过一阶导数分析，识别出约35岁和约75岁两个主要拐点窗口，表明这些年龄可能是MASLD转录轨迹变化的关键时期。
**6. 年龄相关MASLD基因的功能富集分析**
GO-BP富集显示，对照组年龄相关基因主要富集于经典细胞周期调控和染色体分离过程（如有丝分裂核分裂、姐妹染色单体分离），符合正常肝脏衰老的增殖相关特征。而MASLD年龄相关基因则显著富集于蛋白质去泛素化、蛋白修饰去除、p53相关应激和凋亡信号通路，表明其功能谱与生理性衰老截然不同。整体DEGs则富集于体液免疫反应、中间丝组织等过程，与MASLD的免疫炎症和组织结构改变特征一致。
**7. 年龄相关MASLD基因与组织学严重程度的关联**
校正年龄和数据集来源后，180个MASLD年龄相关基因中，88个与纤维化分期显著相关，65个与NAS显著相关（FDR<0.05）。大多数纤维化关联与年龄趋势方向一致：63个基因与年龄和纤维化均正相关，24个均负相关。NAS的关联也呈现类似模式。例如，ZMAT3与纤维化和NAS均正相关，FITM1则均负相关。这表明MASLD中年龄相关的转录重塑与组织学严重程度，尤其是纤维化进展，密切相关。
**讨论与结论**
本研究通过整合多中心肝脏转录组数据，发现MASLD的年龄相关转录改变与正常肝脏衰老存在显著差异。MASLD年龄相关基因与正常肝脏衰老基因的重叠极小（仅22个），且功能富集方向不同：正常肝脏衰老富集于细胞周期，而MASLD则富集于蛋白去泛素化、蛋白稳态失衡和p53介导的应激凋亡信号。GAM非线性模型进一步揭示了MASLD在35岁和75岁左右存在转录轨迹拐点，并识别出四种主要表达模式。这些结果支持MASLD表现出疾病特异性的年龄相关转录重塑，而非简单加速生理性衰老。研究结论指出：尽管年龄是MASLD的重要危险因素，但MASLD中与年龄相关的转录组变化明显不同于生理性肝脏衰老，这些年龄相关基因与蛋白稳态、去泛素化和感觉感知通路密切相关，且与组织学严重程度一致。研究局限性包括基于回顾性横断面数据、临床元数据不完全一致以及仅基于转录组数据，需纵向研究和蛋白质水平验证进一步阐明机制。
