在生命的长河中,衰老一直是人们极为关注的话题。随着研究的深入,科学家们发现,衰老不仅仅是时间的流逝,还与身体内复杂的生物学机制息息相关。其中,DNA 甲基化(DNAm)作为一种重要的表观遗传修饰,就像生命时钟的 “微调器”,它的变化与衰老进程紧密相连。而体育活动(PA),这个我们日常生活中再熟悉不过的行为,是否也能影响这一 “生命时钟” 呢?以往的研究虽然对 PA 和衰老之间的关系有所探索,但仍存在诸多不足。比如,对于 PA 与各种 DNAm 预测的衰老指标之间的剂量反应关系研究不够深入;不同社会人口学群体中 PA 对衰老影响的差异也未得到充分挖掘;而且以往研究多聚焦于单一指标,缺乏对多个 DNAm 预测衰老指标的综合分析。正是为了解决这些问题,来自清华大学、莫纳什大学等机构的研究人员展开了一项极具意义的研究。
这项研究成果发表在《npj Aging》杂志上。研究人员通过分析美国国家健康和营养检查调查(NHANES)中 1999 - 2000 年和 2001 - 2002 年周期的相关数据,对 948 名年龄在 50 岁及以上的参与者进行了研究。
在研究过程中,研究人员用到了几个关键的技术方法。首先,从参与者的全血样本中提取 DNA,通过亚硫酸氢盐转化和 Illumina Infinium MethylationEPIC BeadChip 阵列技术,检测约 850,000 个 CpG 位点的甲基化数据。之后,利用特定系数计算出包括 HorvathAge、HannumAge 等在内的 8 种表观遗传时钟指标。同时,通过参与者自我报告的方式收集 PA 数据,并将其量化为每周代谢当量分钟数(MET - min/week)。最后,采用多变量线性回归模型,在调整了性别、种族、婚姻状况等多种混杂因素后,分析 PA 与表观遗传时钟之间的关系。
下面来看看具体的研究结果:
- 研究对象的特征:研究最终样本包含 948 名参与者,平均年龄 62.5 岁,男性占 50.6%,非西班牙裔白人占 84.3%。与 PA 水平较高的参与者相比,PA 水平最低四分位数(Q1)的参与者更可能是女性、少数族裔、未婚或丧偶 / 离婚、受教育程度较低、社会经济地位较低且肥胖。而且,PA 最低四分位数的参与者 LinAge 和 VidalBraloAge 估计值更高。
- 体育活动与 DNA 甲基化预测的表观遗传时钟的关联:在未调整任何协变量的粗模型(Model 1)中,更高的 PA 水平与所有表观遗传时钟预测的更低年龄相关。调整性别和种族(Model 2)以及进一步调整多种混杂因素(Model 3)后,PA 与多个表观遗传时钟预测年龄之间的负相关关系依然存在。例如,HorvathAge 的 β(95% CI)为 - 0.006( - 0.012, - 0.001),这表明 PA 水平每增加一定程度,HorvathAge 预测的生物学年龄就会相应降低。
- 体育活动与 DNA 甲基化预测的表观遗传时钟关联的亚组分析:亚组分析发现,PA 与 8 种 DNAm 预测年龄之间均呈负相关,但在不同人口统计学和生活方式因素的亚组中,这种关联的强度有所不同 。在 HorvathAge 方面,非西班牙裔白人、贫困收入比(PIR)为 1 - 3 或体重指数(BMI)在 25 - 30 之间的人群中,PA 与预测年龄的负相关关系更为显著。在其他表观遗传时钟指标中也有类似的趋势。同时,研究还发现 PA 与一些人口统计学或生活方式因素(如性别、种族 / 民族、BMI)的交互作用在某些情况下具有统计学意义,这进一步表明不同群体中 PA 对衰老的影响存在差异。
研究结论和讨论部分意义重大。该研究证实了 PA 与生物学衰老之间存在负相关关系,即更高的 PA 水平与更年轻的生物学年龄相关,这一结果在多个表观遗传时钟指标中均得到体现,尤其是 SkinBloodAge 和 LinAge。这意味着 PA 可能通过影响与生物学衰老相关的表观遗传机制,发挥延缓衰老的作用。然而,研究也存在一些局限性,如横断面研究设计无法确定因果关系,PA 数据依赖自我报告可能存在偏差,且无法计算年龄加速指标等。尽管如此,该研究仍为促进健康老龄化和预防与年龄相关的疾病提供了重要依据。它提示我们,鼓励人们尤其是老年人和 BMI 较高的人群进行规律的体育活动,或许是一种有效的公共卫生策略,有助于减轻老龄化带来的健康负担,提高人们的生活质量和寿命。