涨知识 | 如何科学地判断生理年龄?【营养发现】

(源自《骨龄概况及其测评方法》杜霞,贵阳医学院附属医院)
端粒DNA长度
在染色体的两端各有一段高度重复的DNA序列,称为端粒。随着人年龄的增长、细胞的不断分裂,所产生的子代细胞染色体端粒DNA会不断缩短。
经过研究,科学家发现端粒DNA缩短的速率呈现明显阶段性变化趋势,并基于大量样本分析,建立了“年龄—端粒DNA”测算模型,使得从端粒长度估算实际年龄成为现实。然而,这种方法存在组织特异性、误差较大(一般为6~7年)的缺点。
(源自百度网络)
天冬氨酸外消旋化
随着人年龄增长,人体(尤其是牙根相关组织)细胞内天冬氨酸(Asp)会不断外消旋化,即L-Asp外消旋化为D-Asp。许多研究表明,牙根组织细胞中天冬氨酸外消旋化程度和年龄有着极其密切的联系。
与端粒DNA测量方法相比,这种方法的测量误差减小到了3岁左右,准确度较高。同样在许多刑事侦查中被用于推断涉案人员的年龄。
表观遗传学时钟
通过骨龄、端粒长度、天冬氨酸外消旋化等测定生理年龄的方法早已被掌握。在2013年,来自UC Berkeley的Prof. Horvath团队提出利用“表观遗传学时钟”预测实际年龄的方法,并且获得了许多科学家的认可和引用。
那什么是表观遗传?简单的讲,就是在基因的碱基序列不变的情况下,某些因素通过组蛋白修饰、DNA甲基化、非编码RNA调控等方式来影响基因的表达。
表观遗传学时钟主要侧重于观测人体细胞DNA甲基化的水平与年龄的变化关系。随着年龄的增长,DNA甲基化水平不断提高,并且呈现出明显的阶段性变化特点。起初此方法的误差在2.7年左右。但在2018年,Prof. Horvath团队在比对不同组织样本后发现,口腔上皮细胞的测量误差降低到1.08年。
然而该方法还具甲基化水平不稳定、有种族差异、存在异常值等缺点,并且不能很好地解释早衰等现象。在此期间,2017年来自Columbia University的Prof. Ahrim Youn团队建立了反映细胞有丝分裂次数与DNA甲基化程度关系的“有丝分裂时钟”(MiAge Calculator)模型。
科学家们发现人体内存在11个与年龄密切相关的甲基化CpG位点
(图片来源:Nature,2015,DOI: 10.1038/srep17788)
目前,各个研究方法测定的生理年龄与实际年龄还是存在一定的误差,并且受种族、性别以及生活习惯等的影响。科学家们正结合多种生理年龄观测指标,建立区域性乃至全球性“年龄—生物指标数据库”,从而更准确、更全面地预测实际年龄。或许在不久的将来,生理年龄准确测定实际年龄不再是梦想!
The End.
✍🏻作者介绍
✍🏻 陈鹏宇:浙江大学医学院,临床医学(5+3)1706班,于王福俤&闵军霞团队实验室学习。
✍🏻 金阳:浙江大学竺可桢学院,巴德年1702班,于王福俤&闵军霞团队实验室学习。
✍🏻 舒轩:浙江大学医学院,临床医学(5+3)1702班,于王福俤&闵军霞团队实验室学习。
✍🏻 蔡昭贤:浙江大学医学院,王福俤教授2018级直博生。
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