基于血浆蛋白的器官和系统衰老的遗传结构图谱及探索性时间交互网络

《Nature Communications》：Atlas of genetic architecture and exploratory temporal interaction networks of plasma protein-based organ and system aging

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摘要

器官层面的研究为健康和疾病中的个体差异提供了见解，然而器官和系统随时间的衰老过程仍不完全清楚。我们利用来自英国生物银行的53,014名参与者的血浆蛋白质组学数据，构建了16个特定于器官和系统的“衰老时钟”，这些时钟与1059种疾病（包括655种新发疾病和404种常见疾病）存在5436个显著关联，并显示出对841种不同环境因素的广泛反应，突显了器官特异性和跨器官的衰老模式。这些衰老时钟通过与两个现有模型的对比及在中国卡多里生物银行（n=3977）的外部验证，证明了它们的可靠性和通用性。遗传分析确定了与这些衰老时钟相关的261个基因位点，揭示了器官特异性和多效性的遗传结构。值得注意的是，免疫系统和肝脏与其他器官系统的遗传关联性最强，这与它们的表型相关性高度吻合。通过分析1006名参与者的纵向数据，我们采用多任务贝叶斯框架探索了器官和系统之间的潜在时间交互网络，发现免疫系统、肝脏和胃在时间顺序上具有优先性，其中女性的动脉系统更受时间影响，而男性则以胃的衰老为先。综上所述，本研究提供了一个综合性的图谱，整合了关于基于血浆蛋白的器官和系统衰老的遗传、环境和交互作用方面的信息，为未来针对衰老的策略研究提供了基础。

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