在最近发表在《美国心脏协会杂志》上的一项研究中,研究人员调查了基于脱氧核糖核酸(DNA)甲基化的表观遗传年龄生物标志物是否介导生命必需8 (LE8)评分与心血管疾病(CVD)风险、CVD特异性死亡率和全因死亡率之间的关联。
心血管疾病是美国的主要死亡原因。美国心脏协会(AHA)提出了一种新的心血管健康(CVH)指标LE8,它包括饮食、身体活动、尼古丁暴露、睡眠健康、体重指数(BMI)、血脂水平、血糖水平和血压。
这些因素的最佳水平可以降低心血管疾病和其他疾病的风险。然而,理想的CVH水平在美国人中很低。受遗传和生活方式影响的DNA甲基化与心血管疾病和死亡率有关。
需要进一步的研究来更好地了解DNA甲基化影响CVH的分子机制,并制定有针对性的预防和干预策略。
来自弗雷明汉心脏研究(FHS)后代和第三代队列参与者的数据进行了分析。在基线的6432名参与者中,5682人有完整的LE8数据,4130人有表观遗传年龄评分数据,3693人两者都有。
该研究获得了波士顿大学医学中心和塔夫茨大学机构审查委员会的批准,并获得了参与者的书面知情同意。
LE8评分是根据膳食摄入量、身体活动指数、睡眠时间、BMI、血压、非高密度脂蛋白胆固醇和空腹血糖根据AHA指南计算的。吸烟评分遵循美国心脏协会的指导方针,对最近戒烟的人进行了调整。
使用Infinium HumanMethylation450 BeadChip测量DNA甲基化谱,评估约450,000个胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤位点(CpGs)。
四种基于DNA甲基化的表观遗传年龄评分,DunedinPACE,表型年龄(PhenoAge),基于DNA甲基化的端粒长度
(DNAmTL)和GrimAge计算。利用贝叶斯回归和基因型信息得到表型和GrimAge的多遗传评分(PGS)。
主要临床结果包括CVD事件、CVD特异性死亡率和全因死亡率,后代平均随访14年,第三代参与者平均随访11年。
线性混合模型检验了LE8和DNA甲基化评分之间的关系,而混合比例风险模型评估了临床结果的风险。中介和相互作用分析探讨了DNA甲基化和遗传背景在LE8与临床结果之间的关系中的作用。
FHS参与者的平均LE8得分为68.7,范围为20.6至100,中位数为68.8。女性和年轻参与者的LE8得分普遍较高。
BMI与LE8评分的相关性最高(Pearson r=0.59),其次是血压(r=0.55)、血糖(r=0.52)、饮食(r=0.50)、血脂(r=0.46)、体力活动(r=0.40)、吸烟(r=0.38)和睡眠(r=0.26)。
4项表观遗传年龄评分呈中等相关性,Pearson r值为0.28 ~ 0.68。
在对各种因素进行调整后,较高的LE8评分与DunedinPACE、GrimAge和PhenoAge的较低残差以及DNAmTL的较高残差相关。LE8评分每增加1 SD(13分),DunedinPACE降低0.39 SD, GrimAge降低0.42 SD, PhenoAge降低0.15 SD, DNAmTL升高0.10 SD。
较高的LE8评分与较低的CVD发生率、CVD特异性死亡率和全因死亡率相关。LE8评分每增加1 SD,心血管疾病发生风险降低35%,心血管疾病相关死亡率降低36%,全因死亡率降低29%。
LE8评分与这些结果之间存在剂量-反应关系。LE8的健康因素与CVD事件和CVD死亡率有更强的相关性,而健康行为与全因死亡率有更强的相关性。
较高的DunedinPACE、GrimAge和PhenoAge评分和较低的DNAmTL评分与CVD事件、全因死亡率和CVD相关死亡率的风险增加有关。
中介分析显示,几乎所有表观遗传年龄评分都能显著中介LE8评分与临床结果之间的关联,DunedinPACE和GrimAge评分的中介比例最高。
PGS的分层分析显示,LE8评分与GrimAge和PhenoAge PGS之间存在显著的相互作用,在PGS值较高的参与者中相关性更强。分层组的中介分析表明,高PGS组,特别是GrimAge组有显著影响,但对低PGS组没有显著影响。
总之,这项对中老年成年人的分析显示,以LE8评分衡量的CVH与CVD发病率、CVD特异性死亡率和全因死亡率之间存在强烈的负相关关系。
该研究表明,有利的CVH可能通过表观遗传效应降低CVD和死亡风险。最佳CVH对减轻表观遗传负担的好处在那些遗传上倾向于较老的表观遗传年龄的人身上更为明显。
改善CVH似乎是延迟CVD发病和促进健康衰老的有希望的策略。研究结果强调了在一般人群中促进CVH的重要性,特别是对于那些遗传上倾向于较高表观遗传年龄的人。