中国人コホートにおける生物学的年齢を推定するためのDNAメチル化時計

DNA methylation clocks for estimating biological age in Chinese cohorts.

抄録

エピジェネティック・クロックは、特定のCpG部位におけるDNAメチル化の解析に基づいて、ヒトの年齢を正確に予測するものである。しかし、利用可能なDNAメチル化（DNAm）年齢予測は、限られた民族のデータセットに基づいている。さらに、DNAmデータと他のオミックスデータセットとの系統的な比較はまだ行われていない。これらの知識のギャップを解決するために、我々は2つの独立した中国人コホートからDNAメチル化データセットを作成・解析し、加齢に関連したDNAmの変化を明らかにした。さらに、DNAメチル化（DNAm）加齢時計（iCAS-DNAmAge）およびDNAmに基づく中国人個人のマルチモーダルクロック群を開発し、そのほとんどが、年代を強く予測する能力を示した。これらの時計はさらに、加齢速度に影響を与える因子を予測するために使用された。マルチモーダルな加齢特徴（compositeAge-DNAmAge）から導き出されたDNAm加齢時計は、マルチオミクスの変化、ライフスタイル、病気の状態と密接な関連を示し、正確な生物学的年齢評価のための強固な可能性を強調した。今回の研究結果は、加齢に伴うDNAm変化の制御メカニズムに関する新たな知見を提供するとともに、DNAm時計の生物学的年齢および加齢ペースの測定への応用を拡大し、加齢介入戦略を評価するための基盤を提供するものである。

Epigenetic clocks are accurate predictors of human chronological age based on the analysis of DNA methylation at specific CpG sites. However, available DNA methylation (DNAm) age predictors are based on datasets with limited ethnic representation. Moreover, a systematic comparison between DNAm data and other omics datasets has not yet been performed. To address these knowledge gaps, we generated and analyzed DNA methylation datasets from two independent Chinese cohorts, revealing age-related DNAm changes. Additionally, a DNA methylation (DNAm) aging clock (iCAS-DNAmAge) and a group of DNAm-based multi-modal clocks for Chinese individuals were developed, with most of them demonstrating strong predictive capabilities for chronological age. The clocks were further employed to predict factors influencing aging rates. The DNAm aging clock, derived from multi-modal aging features (compositeAge-DNAmAge), exhibited a close association with multi-omics changes, lifestyles, and disease status, underscoring its robust potential for precise biological age assessment. Our findings offer novel insights into the regulatory mechanism of age-related DNAm changes and extend the application of the DNAm clock for measuring biological age and aging pace, providing basis for evaluating aging intervention strategies.