空间天气波动与美国马萨诸塞州老年男性队列的表观遗传衰老

《npj Aging》：Space weather fluctuations and epigenetic aging in an elderly male cohort from Massachusetts, USA

　　

摘要

空间天气，包括银河宇宙射线（GCRs）和太阳及地磁活动（SGAs），此前已被发现与马萨诸塞州老年男性的较短端粒长度有关。在同一队列，即规范性衰老研究（Normative Aging Study）中，我们分析了 1999 年至 2013 年间 771 名老年男性的 1487 项血液 DNA 甲基化测量数据。每日空间天气指标包括太阳黑子数（SSN）、行星际磁场、Kp 指数、中子监测计数以及模型化的宇宙射线诱导电离。预设的暴露窗口为 30 天移动平均。四个表观遗传时钟的表观遗传年龄加速是主要结果；表观基因组广泛关联（EWAS）、区域分析和通路富集分析是次要和探索性的。在主要分析中，GCRs 与表观遗传衰老加速有关，而 SGAs 与衰老减慢有关。SSN 每增加一个四分位距，HorvathAgeAccel 降低 0.61 岁，PhenoAgeAccel 降低 0.50 岁；较高的中子计数对应 HorvathAgeAccel 增加 0.32 岁和 HannumAgeAccel 增加 0.29 岁。在探索性分析中，EWAS 识别出数百个与 GCRs 相关的 CpGs（主要是低甲基化）和数千个与 SGAs 相关的 CpGs（主要是高甲基化），这些 CpGs 在 P53 信号、DNA 修复和炎症通路中富集，与宇航员的发现相平行。短期空间天气变化与该队列中表观遗传衰老测量的差异有关，这表明地面空间天气是分子衰老的一个尚未充分探索的环境相关因素。