DNAメチル化に基づく老化のバイオマーカーは、2年間の食事と身体活動の介入試験で遅くなった：DAMA研究

DNA methylation-based biomarkers of aging were slowed down in a two-year diet and physical activity intervention trial: the DAMA study.

抄録

近年、DNAメチル化（DNAm）に基づくエピジェネティック時計など、健康的な老化のバイオマーカーがいくつか提案されており、個人の生物学的年齢を予測する精度が高まってきている。最近開発された "次世代時計 "DNAmGrimAgeは、"第一世代時計 "を凌駕し、長寿や多くの加齢に関連する病態や疾患の発症を予測することができる。さらに、確率的エピジェネティック変異（SEM）の総数は、エピジェネティック変異負荷（EML）としても知られ、DNAmに基づく健康な老化の補足的バイオマーカーとして提案されている。エピジェネティック、特にDNAm修飾の基本的な生物学的特性は、その効果が可逆的である可能性があることであり、生活習慣を改善することによってエピジェネティック老化を遅らせることができるのではないかという疑問が提起されている。ここでは、健康な閉経後女性において、食生活の改善と身体活動の増加が老化バイオマーカーに好ましい影響を及ぼすかどうかを調べた。研究サンプルは、"Diet, Physical Activity, and Mammography"（DAMA）研究の女性219人で、24ヵ月の無作為化因子介入試験で、ベースライン時と試験終了時の2回DNAmを測定した。食事介入に参加した女性は、DNAmGrimAge時計が有意に遅くなり、一方、身体活動の増加は、重要な癌関連経路におけるSEMの有意な減少をもたらした。本研究は、生活習慣の改善とDNAm加齢バイオマーカーの減速との間に因果関係があることを示す強力な証拠となる。この無作為試験は、生活習慣と健康な老化に関連するエピジェネティックなメカニズムとの因果関係を解明するものである。

Several biomarkers of healthy aging have been proposed in recent years, including the epigenetic clocks, based on DNA methylation (DNAm) measures, which are getting increasingly accurate in predicting the individual biological age. The recently developed "next-generation clock" DNAmGrimAge outperforms "first-generation clocks" in predicting longevity and the onset of many age-related pathological conditions and diseases. Additionally, the total number of stochastic epigenetic mutations (SEMs), also known as the epigenetic mutation load (EML), has been proposed as a complementary DNAm-based biomarker of healthy aging. A fundamental biological property of epigenetic, and in particular DNAm modifications, is the potential reversibility of the effect, raising questions about the possible slowdown of epigenetic aging by modifying one's lifestyle. Here, we investigated whether improved dietary habits and increased physical activity have favorable effects on aging biomarkers in healthy postmenopausal women. The study sample consists of 219 women from the "Diet, Physical Activity, and Mammography" (DAMA) study: a 24-month randomized factorial intervention trial with DNAm measured twice, at baseline and the end of the trial. Women who participated in the dietary intervention had a significant slowing of the DNAmGrimAge clock, whereas increasing physical activity led to a significant reduction of SEMs in crucial cancer-related pathways. Our study provides strong evidence of a causal association between lifestyle modification and slowing down of DNAm aging biomarkers. This randomized trial elucidates the causal relationship between lifestyle and healthy aging-related epigenetic mechanisms.