- Steve Horvath ORCID: orcid.org/0000-0002-4110-35891,2,
- Michael Gurven3,
- Morgan E. Levine1,
- Benjamin C. Trumble3,
- Hillard Kaplan4,
- Hooman Allayee5,
- Beate R. Ritz6,
- Brian Chen7,
- Ake T. Lu1,
- Tammy M. Rickabaugh8,
- Beth D. Jamieson8,
- Dianjianyi Sun9,
- Shengxu Li9,
- Wei Chen9,
- Lluis Quintana-Murci10,
- Maud Fagny11,
- Michael S. Kobor12,
- Philip S. Tsao13,14,
- Alexander P. Reiner15,
- Kerstin L. Edlefsen16,
- Devin Absher17 &
- Themistocles L. Assimes13
Genoma Biology, volumul 17 , Numarul articolului: 171 (2016) Citati acest articol
-
Acces 18k
-
176 Referinte
-
456 Altmetric
-
Detalii metrice
Abstract
fundal
Biomarcerii epigenetici ai imbatranirii („ceasul epigenetic”) au potentialul de a aborda constatari periculoase in jurul ratelor de mortalitate si incidenta bolilor cardio-metabolice, cum ar fi: (1) femeile care prezinta constant mortalitate mai mica decat barbatii, in ciuda nivelurilor mai mari de morbiditate; (2) grupurile rasiale / etnice care au rate de mortalitate diferite chiar si dupa ajustarea pentru diferentele socioeconomice; (3) efectul de incrucisare a mortalitatii alb-negru la varsta adulta tarzie; si (4) Hispanicii din Statele Unite au o speranta de viata mai lunga decat caucazienii, in ciuda unei sarcini mai mari a factorilor de risc cardio-metabolici traditionali.
Rezultate
Am analizat probe de sange, saliva si creier din sapte grupuri etnice / rasiale diferite. Am evaluat accelerarea epigenetica intrinseca a varstei de sange (independent de numarul de celule din sange) si rata de imbatranire epigenetica extrinseca a sangelui (dependenta de numarul de celule sanguine si urmareste varsta sistemului imunitar). In sange, hispanicii si amerindienii Tsimane au rate de imbatranire epigenetica intrinseca, dar mai mici decat caucazienii. Afro-americanii au rate de imbatranire epigenetica extrinseca mai mici decat caucazienii si hispanicii, dar nu au fost gasite diferente pentru masura intrinseca. Barbatii au rate de imbatranire epigenetice mai mari decat femeile din sange, saliva si tesutul creierului.
concluzii
Ratele de imbatranire epigenetica sunt asociate in mod semnificativ cu sexul, rasa / etnia si, intr-o masura mai mica, cu factorii de risc de CHD, dar nu si cu rezultatele incidente ale CHD. Aceste rezultate pot ajuta la elucidarea ratelor de mortalitate mai mici decat cele preconizate observate la hispanici, afro-americani in varsta si femei.
fundal
Multe studii demografice si epidemiologice exploreaza efectele varstei cronice, rasa / etnie si sex pe ratele mortalitatii si sensibilitatea la boli cronice [1–5], dar ramane o intrebare de cercetare deschisa daca rasa / etnia si sexul afecteaza markerii moleculari ai imbatranirii direct. In ce masura biomarkerii clinici ai inflamatiei, dislipidemiei si senescentei imune se refera la markerii celulari ai imbatranirii ramane, de asemenea, o intrebare deschisa. O provocare majora este lipsa unui acord cu privire la modul de definire si masurare a ratelor de imbatranire biologica [6]. Au fost propuse multe biomarkeri de imbatranire, de la markeri clinici (cum ar fi evaluarile functionale ale intregului corp si viteza de mers) pana la markeri moleculari, cum ar fi lungimea telomerei [7, 8]. Biomarkerii disponibili capteaza doar aspecte particulare ale imbatranirii. De exemplu, S-a dovedit ca afro-americanii au lungimi mai mari de telomeri decat caucazieni [9], in ciuda nivelurilor semnificativ mai mari de inflamatie, a sperantelor medii mai scazute si a incidentei mai mari a bolilor. Pana in prezent, niciun studiu nu a folosit masuri epigenetice pentru a estima si compara ratele de imbatranire moleculara intre sexe sau grupuri etnice.
Masurile care incorporeaza nivelurile de metilare a ADN-ului au dat recent nastere unei noi clase de biomarkeri care par informative cu privire la imbatranire, avand in vedere ca varsta are un efect profund asupra nivelurilor de metilare a ADN-ului in majoritatea tesuturilor umane si a tipurilor de celule [10-18]. Cateva studii recente au masurat varsta epigenetica a probelor de tesut prin combinarea nivelurilor de metilare ADN ale mai multor markeri dinucleotide, cunoscute sub numele de fosfat citozin Guanines sau CpGs [19–21]. Recent am dezvoltat ceasul epigenetic (bazat pe 353 CpGs) pentru a masura varsta, cunoscuta sub denumirea de „varsta metilarii ADN” sau „epigenetica”, a tipurilor de celule umane asortate (celule CD4 + T sau neuroni), tesuturi si organe, inclusiv sange , creier, san, rinichi, ficat, plamani [20] si chiar probe prenatale ale creierului [22].
Urmatoarele dovezi arata ca ceasul epigenetic surprinde aspecte ale varstei biologice. In primul rand, epigenetica varstei sangelui s-a dovedit a fi predictiva a mortalitatii cu toate cauzele chiar si dupa ajustarea pentru varsta cronologica si o varietate de factori de risc cunoscuti [23-25]. In al doilea rand, sangele descendentilor semipentenarienilor italieni (adica participantii care au implinit o varsta de cel putin 105 ani) are o varsta epigenetica mai mica decat cea a controalelor adaptate varstei [26]. In al treilea rand, varsta epigenetica a sangelui se refera la fragilitate [27] si fitness cognitiv / fizic la varstnici [28]. Utilitatea metodei ceasului epigenetic a fost demonstrata in aplicatiile care inconjoara obezitatea [29], sindromul Down [30], infectia cu HIV [31], boala Parkinson [32], neuropatologiile asociate bolii Alzheimer [33], cancerul pulmonar [34] si stresul pe viata [35]. Aici,
Rezultate
Seturi de date de sange si grupuri etnice rasiale
O imagine de ansamblu a seturilor noastre de date de metilare a ADN-ului poate fi gasita in tabelul 1. Analizam mai multe surse de ADN: in mare parte sange, saliva si linii celulare limfoblastoide. In plus, seturile de date ale creierului au fost utilizate pentru a compara barbatii si femeile (tabelul 2). Am considerat urmatoarele grupuri rasiale / etnice (Tabelul 1): 1387 Ascendenti africani (afro-americani si doua grupuri din Africa Centrala), 2932 caucazieni (albii non-hispanici), 657 hispanici, 127 de asiatici estici (in principal chinezi Han) si 59 Amerindieni Tsimane.
Precizia ceasului epigenetic
Varsta ADNm, denumita si varsta epigenetica, a fost calculata pe probe umane profilate cu platforma Illumina Infinium 450 K folosind o metoda descrisa anterior [20]. Dupa cum era de asteptat, am constatat ca varsta ADNm are o relatie liniara puternica cu varsta cronologica in sange si saliva (corelatii in intervalul 0,65–093, Fig. 1, 2, 3, 4 si 5) si in liniile celulare limfoblastoide (r = 0,59; Dosar suplimentar 1). Pe baza unei linii de regresie splina, am definit o masura „universala” de accelerare a varstei epigenetice, denumita „Age Accel”. in figurile noastre, ca diferenta intre valoarea de varsta a ADNm observata si valoarea prevazuta de un model de regresie splina la caucazieni. Termenul „universal” se refera la faptul ca aceasta masura poate fi definita intr-o mare majoritate de tesuturi si tipuri de celule, cu exceptia notabila a spermei [20]. O valoare pozitiva a masurii de accelerare a varstei universale indica faptul ca varsta de metilare a ADN-ului este mai mare decat cea prevazuta de modelul de regresie pentru participantii caucazieni de aceeasi varsta. Masurile noastre de accelerare a varstei intrinseci si extrinseci (a se vedea „Metode”) se aplica numai datelor sangvine. O masura a accelerarii epigenetice intrinseci a varstei (IEAA) masoara efectele de imbatranire epigenetica celulara-intrinseca care nu sunt confundate de diferentele extracelulare in ceea ce priveste numarul de celule din sange. Masura IEAA este o masura incompleta a declinului functional legat de varsta al sistemului imunitar, deoarece nu urmareste modificarile legate de varsta in compozitia celulelor sanguine, cum ar fi scaderea celulelor T CD8 + naive si cresterea memoriei sau a CD8 + epuizat Celule T [36–38]. Masurarea accelerarii epigenetice extrinsece a varstei (SEE) se aplica numai sangelui intreg si are ca scop masurarea imbatranirii epigenetice a componentelor legate de imunitate. El urmareste atat modificarile epigenetice intrinseci, cat si modificarile legate de varsta in compozitia celulelor sanguine (vezi „Metode”). Numarul estimat de celule de sange, care sunt utilizate in aceste masuri, se coreleaza puternic cu masurarile citometrice ale fluxului corespunzator din studiul MACS (fisier aditional 2): r = 0,63 pentru celulele T8 CD8 +, r = 0,77 pentru CD4 + T, r = 0,67 B celula, r = 0,68 celule CD8 + naive, r = 0,86 pentru CD4 + T naive si r = 0,49 pentru celulele T CD8 + epuizate.
Accelerarea intrinseca epigenetica a varstei la caucazieni si hispanici. a – d ADH metilare varsta ( axa y ) fata de varsta cronologica ( axa x ) in (a) Femeia de sanatate initiativa, (b) date de sange de la PEG, (c) set de date 5, (d) date de saliva de la PEG. Punctele corespund participantilor si sunt colorate in functie de grupul etnic ( gri = caucazian, albastru = hispanic). Linia gri prezinta o linie de regresie splina prin caucazieni. Definim doua masuri de accelerare a varstei in functie de varsta ADNm. e – g de parcele de bareraporteaza masura universala a accelerarii varstei epigenetice cu rasa / etnia, care este definita ca reziduala la linia de regresie splina prin caucazieni, adica distanta verticala a unui punct de la linie. Prin definitie, acceleratia medie a varstei in caucazieni este zero. h , m Rezultate dupa combinarea celor trei seturi de date sanguine folosind metoda de analiza a lui Stouffer. i Viteza de accelerare reziduala fata de etnie in datele de saliva de la PEG. j – m axa y raporteaza valoarea medie a IEAA, care este definit ca rezidual dintr – un model de regresie multivariata care regreseaza varsta DNAm de varsta si mai multe masuri ale numarului de celule sanguine. Fiecare parcela de barraporteaza 1 eroare standard si valoarea p dintr-un test de comparatie de grup (ANOVA). n Accelerarea varstei in sange versus accelerarea varstei in saliva pentru subsetul participantilor PEG pentru care au fost disponibile ambele date
Accelerarea epigenetica intrinseca a varstei in Tsimane, Hispanici, Asiatici de Est si Caucazieni. a – c varsta de metilare ADN ( axa y ) fata de varsta cronologica ( axa x ) in (a) setul de date 5, (b) setul de date 6, (c) setul de date 7. Punctele corespund participantilor si sunt colorate in functie de rasa / etnie ( verde = afro-american, gri = caucazian, albastru = hispanic, rosu = Tsimane, portocaliu = asiatici de est). Linia gri prezinta o linie de regresie splina prin caucazieni. Definim doua masuri de accelerare a varstei in functie de varsta ADNm. d – f ThePloturile de bare raporteaza masura universala a accelerarii epigenetice a varstei la rasa / etnie, care este definita ca reziduala la linia de regresie splina prin caucazieni, adica distanta verticala a unui punct de la linie. g – i axei y raporteaza valoarea medie a IEAA, care este definit ca rezidual dintr – un model de regresie multivariata care regreseaza varsta DNAm de varsta si mai multe masuri ale numarului de celule sanguine. Fiecare diagrama de bare raporteaza 1 eroare standard si valoarea p dintr-un test de comparatie de grup (ANOVA)
Accelerarea epigenetica intrinseca a varstei in raport cu antenele africane sau europene. a – c varsta de metilare a ADN-ului ( axa y ) fata de varsta cronologica ( axa x ) in (a) Initiativa pentru sanatatea femeilor, (b) studiul Bogalusa. Punctele corespund participantilor si sunt colorate in functie de rasa / etnie ( verde = Ascensor african, gri = caucazian). Linia gri prezinta o linie de regresie splina prin caucazieni. Definim doua masuri de accelerare a varstei in functie de varsta ADNm. c , d de parcele barraporteaza masura universala a accelerarii varstei epigenetice cu rasa / etnia, care este definita ca reziduala la linia de regresie splina prin caucazieni. e , h Rezultate dupa combinarea celor doua seturi de date sanguine folosind metoda de analiza a lui Stouffer. f , g axa y raporteaza valoarea medie a IEAA, care este definit ca rezidual dintr – un model de regresie multivariata care regreseaza varsta DNAm de varsta si mai multe masuri ale numarului de celule sanguine. Fiecare diagrama de bare raporteaza 1 eroare standard si valoarea p dintr-un test de comparatie de grup (ANOVA)
Accelerarea epigenetica extrinseca a varstei si numarul de celule din sange intre grupuri. SEE versus rasa / etnie in ( a , q ) Initiativa pentru sanatate pentru femei, ( b ) date de sange din PEG, ( c , k ) set de date 5, ( l ) set de date 6, ( o ) set de date 7, ( r ) studiu Bogalusa. Citometrie de flux, estimari ajustate pe varsta ( e , t ) CD8 + T naive si ( j , x ) Naiv numar de celule CD4 + T in LLS WHI. Estimari ajustate pe varsta ale celulelor T CD4 + naive pe baza datelor de metilare ADN de la ( f , u ) Initiativa pentru sanatatea femeilor, ( g) date de sange din PEG, ( h , m ) set de date 5, ( n ) set de date 6, ( p ) set de date 7, ( v ) studiu Bogalusa. ( d , i , s , w ) Meta-analiza pe seturile de date respective bazate pe metoda lui Stouffer
Analiza vanatorilor-culegatorilor de paduri tropicale africane si a fermierilor. o varsta ADNm in comparatie cu varsta folosind 256 probe de sange din [42]. Cele Punctele sunt colorate dupa cum urmeaza: magenta = AGR (setare urban), turcoaz = AGR (padure), brun = RHG (padure). Statutul grupului fata de ( b ) accelerarea universala a varstei, ( d ) accelerarea intrinseca a varstei, ( f ) acceleratia extrinseca a varstei. Habitat versus ( c ) accelerarea universala a varstei, ( e ) accelerarea intrinseca a varstei, ( g ) accelerarea extrinseca a varstei. ( h , i ) sunt analoge cu ( a, b ) dar axa y se bazeaza pe o estimare a varstei ADNm care a exclus CpG care au fost localizate in apropierea SNP-urilor. In aceasta analiza de robustete, am eliminat sondele CpG care contin variante genetice cu o frecventa mai mare de 1% in populatiile studiate
Hispanicii au o rata de imbatranire intrinseca mai mica decat caucazienii
Constatam ca hispanicii au un IEAA constant mai scazut fata de caucazieni ( p = 7,1 × 10–10, Fig. 1m). O intrebare importanta este daca diferentele observate in sange pot fi observate si in alte tesuturi. Folosind un nou set de date despre saliva (setul de date 4, saliva din PEG), descoperim ca hispanicii au o rata de imbatranire epigenetica mai mica decat caucazienii ( p = 0,042, Fig. 1i). Faptul ca descoperirile noastre in sange pot fi validate si in saliva este in concordanta cu corelatia puternica dintre masurile de accelerare a varstei epigenetice a celor doua surse de ADN (r = 0,70, p = 1,4 × 10–12, Fig. 1n). Valoarea mai mica a IEAA in hispanici reflecta probabil tara de nastere sau resedinta (la varsta de 35 de ani), avand in vedere constatarile solide pe esantioane si analiza noastra detaliata in WHI, unde descoperim ca hispanicii nascuti in afara SUA, dar care locuiesc in SUA, au un IEAA mai mare decat hispanicii nascuti si crescuti in SUA ( p = 0.025, fisier aditional 3B).
Factorii de risc ai CHD au o relatie mica sau deloc cu IEAA
Am legat masurile noastre de accelerare a varstei cu factorii de risc asociati cu TDA, deoarece acestia din urma sunt predictori importanti ai mortalitatii. La femeile aflate in postmenopauza de la Initiativa Sanatatii Femeilor (WHI), nu am gasit nicio dovada ca IEAA este asociata cu disparitati in educatie, lipoproteina de inalta densitate (HDL) sau colesterol cu lipoproteina cu densitate joasa (LDL), insulina, glucoza, proteina C-reactiva (CRP) ), creatinina, consum de alcool, fumat, starea diabetului sau hipertensiune arteriala (vezi Tabelul 3).
Tsimanul are o rata de imbatranire intrinseca mai mica decat cea caucaziana
Tsimanul este o populatie indigena (~ 15.000 de locuitori) de forager-horticultori care locuiesc in tarile joase indepartate ale Boliviei. Ei locuiesc mai ales in colibe de paie in aer liber, si pescuiesc in mod activ, vaneaza si cultiva plantane, orez si manioc prin horticultura in forma de arzator si ars [39]. Tsimanul ofera o contributie unica cercetatorilor si epidemiologilor imbatraniti, deoarece prezinta rate mari de inflamatie din cauza infectiilor bacteriene, virale si parazitare repetate, dar prezinta totusi factori de risc minim pentru boli de inima sau diabet de tip 2 pe masura ce imbatranesc; au hipertensiune arteriala si obezitate minima, colesterol LDL scazut si nicio dovada de boala arteriala periferica [39–41]. Intrucat hispanii impartasesc stramosi genetici cu popoare indigene din America, am emis ipoteza ca o rata de imbatranire intrinseca mai lenta ar putea fi observata si prin analizarea probelor de sange de Tsimane [39]. Printre participantii care au varsta de peste 35 de ani, Tsimane are cea mai mica acceleratie intrinseca a varstei (Fig. 2d, g). In timp ce Tsimane are un IEAA semnificativ mai mic decat caucazienii dupa varsta de 35 de ani (p = 0.0061), nu a fost observata nicio diferenta semnificativa la participantii mai tineri (Fig. 2e, h). In aceasta analiza, s-a ales pragul de 35 de ani, astfel incat un numar suficient de tineri participanti sa fie inclusi in setul de date 6. Nu am gasit nicio diferenta semnificativa in IEAA intre hispanicii in varsta si Tsimane, ceea ce ar putea reflecta dimensiunile relativ mici ale grupului n = 37 Tsimane versus n = 38 hispanici.
IEAA nu este asociat cu CHD in WHI
Pe baza descoperirilor noastre de mai sus, care arata o relatie mica sau deloc intre IEAA si factorii de risc CVD la momentul initial, am emis ipoteza ca IEAA nu va prezice debutul viitor al CHD. Un model de regresie logistica multivariata arata ca IEAA nu este asociat in mod semnificativ cu un risc crescut de aparitie a CHD incidenta (Tabelul 4). Cu toate acestea, asa cum era de asteptat, fumatul actual, istoricul prealabil al diabetului, hipertensiunii arteriale, niveluri ridicate de insulina si glucoza si HDL mai redus au prezis un risc crescut de CHD (Tabelul 4).
Hispanicii si Tsimanul au un EEAA mai mare decat caucazienii
Conform masurii noastre privind SEE, hispanicii au o varsta epigenetica extrinseca semnificativ mai veche decat caucazianii (meta-analiza p = 0,00012, Fig. 4a – d) si mai putine celule CD4 + T naive, bazate pe date citometrice din WHS LLS, studiul MACS si numarul de celule sanguine imputate (Fig. 4f – j, Fisier aditional 2H, I). Acest model de mai putine celule T CD4 + naive este si mai pronuntat pentru Tsimane (Fig. 4m, n), care prezinta infectii acute repetate si sarcini inflamatorii crescute, adesea cronice.
Analiza epigenetica de varsta a asiaticilor estici
Deoarece populatiile antice americane native impartasesc linii ancestrale comune cu asiaticii estici, am examinat daca asiaticii estici difera si de caucazieni in ceea ce priveste ratele de imbatranire epigenetica. Nu am gasit nicio diferenta semnificativa intre caucazieni si asiatici estici in ceea ce priveste IEAA (Fig. 2i), EEAA (Fig. 4o) sau celule T CD4 + naive (Fig. 4p). In mod similar, nu am gasit nicio diferenta in liniile celulare limfoblastoide (fisier aditional 1). Cu toate acestea, aceste analize comparative sunt limitate de numarul relativ mic de esantioane si ar trebui repetate in seturi de date mai mari.
Ce factori de risc pentru boala cardiometabolica sunt asociati cu EEAA?
Analiza modelului nostru multivariat in WHI (tabelul 3) arata ca EEAA urmareste mai bine decat AIE cu factori de risc pentru boala cardiometabolica; EEAA a fost asociat pozitiv (mai mare) cu: niveluri de trigliceride (model multivariat p = 0,04), CRP ( p = 0,023) si creatinina ( p = 0,008). EEAA a fost asociat negativ (mai scazut) cu niveluri superioare de educatie in toate grupurile etnice ( p de la 2,0 × 10–8 la 0,05, fisier suplimentar 4I – L). Pentru fiecare grup rasial / etnic, descoperim ca femeile care nu au terminat liceul prezinta cele mai inalte niveluri de SEE (bara stanga in fisierul suplimentar 4J – L).
Rata de imbatranire epigenetica a afro-americanilor
In cele ce urmeaza, comparam afro-americanii cu americanii europeni in ceea ce priveste IEAA si EEAA. Comparatiile dintre afro-americanii cu caucazianii in ceea ce priveste IEAA obtin rezultate contradictorii pe seturi de date care difera in intervalul de varsta: femeile afro-americane au IEAA putin mai scazute decat femeile caucaziene din WHI ( p = 0,017 Fig. 3f), dar nu se poate observa o diferenta semnificativa pentru tinerii participanti la studiul Bogalusa (Fig. 3g). Intr-adevar, participantii la WHI (cu varste cuprinse intre 50 si 80 de ani) au fost mai mari decat cei ai studiului Bogalusa (cu varste cuprinse intre 29 si 51 de ani). Acest esec de a detecta o diferenta rasiala / etnica semnificativa in IEAA la participantii mai tineri este in concordanta cu rezultatele noastre din comparatia tsimanului si a caucazienilor mai tineri (Fig. 2h). O analiza de model multivariat bazata pe studiul Bogalusa (cuprinzand afroamericani si caucazieni) confirma faptul ca AIE nu difera intre afro-americanii de varsta mijlocie si caucazieni, dar IEAA este mai mare in randul barbatilor ( p = 0.025) si are o asociere marginal semnificativa cu hipertensiunea ( p = 0,064, tabelul 5). Atunci cand raportam variabile individuale cu IEAA, gasim asociatii semnificative pentru hipertensiune arteriala ( p = 0,00035, fisier aditional 5D – F), dar nu pentru starea diabetului de tip II sau nivelul educational.
Rezultatele noastre pentru EEAA sunt foarte consecvente intre cele doua studii si grupe de varsta: afro-americanii au SEE mai mici decat caucazienii in WHI si in studiul Bogalusa ( p = 7.2 × 10–7, Fig. 4q, r, s). Datele noastre citometrice de flux din WHI LLS arata ca femeile afro-americane prezinta o abundenta mai mare de celule T CD8 + naive decat femeile caucaziene ( p = 1,7 × 10–9, Fig. 4t).
In analizele de regresie multivariate ale EEAA, descoperim ca afro-americanii au indicii cu o varsta semnificativ mai tanara a sistemului imunitar decat caucazienii ( p = 0,0076) dupa ce au controlat sexul, nivelul educational, starea diabetului si hipertensiunea. In studiul Bogalusa, gasim trei predictori importanti ai SEE: rasa / etnia, hipertensiunea si sexul ( p = 0,0093, tabelul 5). O analiza marginala din studiul Bogalusa identifica o asociere semnificativa intre SEE si hipertensiune arteriala ( p = 8,0 × 10–5, dosar suplimentar 5G – I), starea diabetului de tip II la caucazieni ( p = 0.0085, fisier aditional 6H), dar nu si in afro-americani (fisier aditional 6I). Spre deosebire de constatarile din WHI, nu se poate observa o asociere semnificativa intre SEE si nivelul educational (dosar suplimentar 7)
Vanatori-adunatori si agricultori din padurea africana
Pentru a evalua efectul ecologiei si mediului de subzistenta asupra ratelor de imbatranire epigenetica, am analizat 256 de probe de sange din doua grupuri diferite din Africa Centrala: vanatori-culegatori de paduri tropicale (RHG-uri, cunoscute in mod traditional ca „pigmei”, prelevate din populatiile Baka si Batwa) si africane populatiile care au adoptat un stil de viata agrar (AGR-uri, cunoscute in mod traditional ca „Bantus”, prelevate din populatiile Nzebi, Fang, Bakiga si Nzime) in ultimii 5000 de ani [42]. Stramosii RHG-urilor si AGR-urilor s-au divergent in urma cu 60.000 de ani. Aceste grupuri au ocupat istoric habitate ecologice separate – stramosii RHG-urilor in padurea ecuatoriala, in timp ce cele ale AGR-urilor in savane si pajisti mai spatiale mai uscate. Multe grupuri RHG inca traiesc in padure, ca formatii mobile,
Am considerat trei grupuri: (1) RHG (n = 102); (2) AGR care traieste in padure (n = 60); si (3) AGR care locuieste intr-un cadru urban (n = 94). Habitatul forestier a fost asociat semnificativ cu o crestere a AgeAccel ( p = 2,4 × 10–8, Fig. 5c) si EEAA ( p = 5,9 × 10–11, Fig. 5g), dar nu a fost gasita nicio diferenta pentru AIE ( p = 0,11, Fig. 5e). In plus, nu a putut fi observata nicio diferenta semnificativa intre AGR si RHG atunci cand se concentreaza pe participantii care traiesc in padure, ceea ce sugereaza o importanta mai mare a mediului fata de diferentele genetice. Aceste rezultate nu sunt afectate de diferentele dintre variantele genetice intre RHG si AGR, asa cum se poate observa dintr-o analiza de robustete in care am eliminat sondele CpG care contin variante genetice la o frecventa mai mare de 1% in populatiile studiate (Fig. 5h, i).
Efectele sexuale in sange si saliva
Am explorat daca exista diferente intre barbati si femei in rate de imbatranire epigenetica. Conform masurilor din AIE, barbatii sunt mai in varsta decat femeile din doua grupuri rasiale / etnice: afro-americani (fisier aditional 8A, B) si caucazieni (dosar suplimentar 9A, B, N, Z).
In general, barbatii au IEAA si EEAA mai mari decat femeile, chiar si atunci cand controleaza educatia, diabetul si hipertensiunea (Tabelul 5). Folosind datele de saliva de la PEG, descoperim ca barbatii hispanici imbatranesc mai repede decat femeile hispanice ( p = 0.021, Fig. 6j). Conform EEAA, barbatii caucazieni sunt epigenetic mai in varsta decat femeile caucaziene (fisier aditional 9C, O, ZA), dar nu observam o diferenta semnificativa in alte grupuri, cum ar fi afro-americanii (fila suplimentara 8C) sau populatiile din Africa Centrala (Fig. 6p , q) Rezultatele pentru EEAA sunt, de asemenea, in concordanta cu diferentele semnificative de sex in numarul de celule din sange care sugereaza o imunoselectenta mai rapida la barbati. Barbatii au mai putine celule T CD4 + naive decat femeile din trei grupuri rasiale / etnice: caucazieni ( p = 0,0015 in studiul Bogalusa, p = 0,051 in PEG, p = 4,2 × 10–5 in setul de date 5); Tsimane ( p = 0.0088 la Tsimane mai vechi); si afro-americani ( p = 0.011 in studiul Bogalusa).
Efectul sexual asupra accelerarii varstei epigenetice in sange si saliva. Panourile din primele doua randuri ( a – j ) si din ultimele doua randuri ( k – s ) raporteaza sexul la aceleasi acceleratii epigenetice intrinseci si, respectiv, extrinsece. Rezultatele sunt raportate pentru tesutul sanguin in toate, cu exceptia unui singur panou ( j ). Rezultatele combinate in toate studiile de sange pot fi gasite in panourile ( i ) IEAA, ( s ) ASEE. Fiecare diagrama de bare raporteaza 1 eroare standard si un test Kruskal – Wallis
Efectele sexuale in tesutul creierului
Am analizat efectul sexului asupra masurii universale a accelerarii varstei (Accel Age) in sase seturi de date ale creierului independente (tabelul 2 si „Metode”). In total, am analizat 2287 de probe de creier de la 1370 de participanti. In analiza noastra, am diferentiat cerebelul de alte regiuni ale creierului, deoarece se stie ca imbatraneste mai lent decat alte regiuni ale creierului, conform ceasului epigenetic [43]. Desi sexul nu a avut un efect semnificativ asupra varstei epigenetice a cerebelului (Fig. 7a), am descoperit ca alte regiuni ale creierului de la barbati prezinta o acceleratie semnificativ mai mare a varstei decat cele de la femei (Fig. 7b, meta-analiza p = 3.1 × 10–5).
Efectul sexului asupra varstei epigenetice a tesutului cerebral. Fiecare panou prezinta o parcela forestiera rezultata din metaanaliza efectelor sexuale. Fiecare rand dintr-un complot forestier arata diferenta medie de varsta epigenetica intre barbati si femei si un interval de incredere de 95%. Pentru a combina estimarile de coeficient din studiile respective intr-o singura estimare, am aplicat un model cu efecte fixe ponderat prin variatie inversa, care este implementat in pachetul metafor R [89]. un Sex nu a avut un efect semnificativ asupra epocii epigenetice a cerebelului, despre care se stie ca imbatraneste mai lent decat alte regiuni ale creierului, conform ceasului epigenetic [43]. bAtunci cand excludem probele cerebeloase din analiza, descoperim ca regiunile creierului masculin prezinta o accelerare semnificativ mai mare a varstei decat regiunile creierului feminin (diferenta medie = 0,82, meta-analiza p = 3,1 × 10–5). Diferenta ramane semnificativa chiar si dupa ajustarea corelatiilor intra-subiect folosind un model liniar de efecte mixte (diferenta medie = 0,77, p = 0,0034)
Studii ale tinerilor participanti
Pana in prezent, rezultatele noastre s-au referit in mare parte la participantii cu varsta mijlocie sau mai mari (tabelul 1, coloana 6), deoarece am avut acces doar la doua seturi de date care implica nou-nascuti, sugari, copii, adolescenti si / sau adulti tineri. In setul de date 6 (care a implicat participanti cu varsta cuprinsa intre 2 si 35 de ani), nu am observat o diferenta semnificativa a ratelor de imbatranire epigenetica intre caucazieni si Tsimane. In probele de sange de cordon [44], nu am gasit nicio diferenta semnificativa in varstele epigenetice ale probelor de sange de cordon intre nou-nascutii afro-americani si caucazieni ( p = 0,23).
Analiza robustetii in WHI
Ceasul epigenetic implica 47 CpGs al caror cartier definit in mod larg include un singur marker de polimorfism nucleotidic (SNP) conform fisierului de adnotare a sondei din matricea Illumina 450 K. Astfel, diferentele genetice insotite de diferentele in eficienta hibridizarii ar putea da nastere la diferente spuroase intre diferite grupuri rasiale / etnice.
Am abordat aceasta preocupare in mai multe moduri. In primul rand, am reanalizat datele WHI prin eliminarea celor 47 de CpG (din 353 CpG-uri cu ceas epigenetic) din analiza. Programul de ceas epigenetic imputa cele 47 de CpG lipsa folosind o valoare constanta (valoarea medie observata in setul de formare initial). Folosind ceasul epigenetic modificat rezultat, ne validam constatarile diferentelor rasiale / etnice in termeni de IEAA si EEAA (fisier aditional 8A – C). Cu toate acestea, acest tip de analiza a robustetei este limitata, deoarece eliminarea unui subset de sonde de metilare a ADN-ului, potential influentate de variatia genetica proximala, nu este un control la fel de bun ca avand date genetice potrivite. In al doilea rand, am folosit un biomarker epigenetic complet independent bazat pe o semnatura publicata a CpG-urilor legate de varsta de la Teschendorff et al. [13]. Din nou, aceste rezultate coroboreaza concluziile noastre (fisier aditional 8D, E). In al treilea rand, am validat concluziile noastre folosind masura initiala de imbatranire pe baza de sange de Hannum [19] (fisier aditional 8F, G). In al patrulea rand, subliniem faptul ca atat estimatorii de varsta Horvath cat si Hannum au fost dezvoltati pe baza datelor de instruire de la populatii mixte. Datele de formare care stau la baza ceasului Horvath au implicat patru grupuri rasiale / etnice (in special caucazieni, hispanici, afro-americani si, intr-o masura mai mica, asiaticii estici). Ceasul Hannum a fost antrenat pe caucazieni si hispanici. In timp ce rasa / etnia poate duce la o compensare semnificativa intre varsta ADNm si varsta cronologica (care este interpretata ca accelerare a varstei), aceste doua variabile sunt foarte corelate in toate grupele rasiale / etnice. ne-am validat constatarile folosind masura initiala de imbatranire pe baza de sange de Hannum [19] (fisier aditional 8F, G). In al patrulea rand, subliniem faptul ca atat estimatorii de varsta Horvath cat si Hannum au fost dezvoltati pe baza datelor de instruire de la populatii mixte. Datele de formare care stau la baza ceasului Horvath au implicat patru grupuri rasiale / etnice (in special caucazieni, hispanici, afro-americani si, intr-o masura mai mica, asiaticii estici). Ceasul Hannum a fost antrenat pe caucazieni si hispanici. In timp ce rasa / etnia poate duce la o compensare semnificativa intre varsta ADNm si varsta cronologica (care este interpretata ca accelerare a varstei), aceste doua variabile sunt foarte corelate in toate grupele rasiale / etnice. ne-am validat constatarile folosind masura initiala de imbatranire pe baza de sange de Hannum [19] (fisier aditional 8F, G). In al patrulea rand, subliniem faptul ca atat estimatorii de varsta Horvath cat si Hannum au fost dezvoltati pe baza datelor de instruire de la populatii mixte. Datele de formare care stau la baza ceasului Horvath au implicat patru grupuri rasiale / etnice (in special caucazieni, hispanici, afro-americani si, intr-o masura mai mica, asiaticii estici). Ceasul Hannum a fost antrenat pe caucazieni si hispanici. In timp ce rasa / etnia poate duce la o compensare semnificativa intre varsta ADNm si varsta cronologica (care este interpretata ca accelerare a varstei), aceste doua variabile sunt foarte corelate in toate grupele rasiale / etnice. Datele de formare care stau la baza ceasului Horvath au implicat patru grupuri rasiale / etnice (in special caucazieni, hispanici, afro-americani si, intr-o masura mai mica, asiaticii estici). Ceasul Hannum a fost antrenat pe caucazieni si hispanici. In timp ce rasa / etnia poate duce la o compensare semnificativa intre varsta ADNm si varsta cronologica (care este interpretata ca accelerare a varstei), aceste doua variabile sunt foarte corelate in toate grupele rasiale / etnice. Datele de formare care stau la baza ceasului Horvath au implicat patru grupuri rasiale / etnice (in special caucazieni, hispanici, afro-americani si, intr-o masura mai mica, asiaticii estici). Ceasul Hannum a fost antrenat pe caucazieni si hispanici. In timp ce rasa / etnia poate duce la o compensare semnificativa intre varsta ADNm si varsta cronologica (care este interpretata ca accelerare a varstei), aceste doua variabile sunt foarte corelate in toate grupele rasiale / etnice.
Discutie
Principalele noastre constatari sunt urmatoarele: (1) Hispanicii si Tsimanul au o rata de imbatranire intrinseca mai mica, dar mai mare decat cea caucaziana; (2) Afro-americanii au o rata de imbatranire epigenetica extrinseca mai mica decat caucazienii si hispanicii; (3) nivelurile de educatie sunt asociate cu un nivel scazut de SEE in fiecare rasa / grup etnic (dosar suplimentar 4); (4) nici ratele de imbatranire intrinseca, nici extrinseca ale tesutului sanguin nu sunt predictive ale CHD incidente in WHI, chiar daca EEAA este slab asociata cu mai multi factori de risc cardiometabolic de CHD (cum ar fi hipertensiunea, trigliceridele si CRP); (5) barbatii prezinta rate de imbatranire epigenetica mai mari decat femeile cu probe de sange, saliva si creier si (6) habitatul padurilor pluviale este asociat semnificativ cu accelerarea varstei extrinseci, dar nu cu accelerarea intrinseca a varstei in populatiile africane.
Paradoxul hispanic
Nivelul mai scazut de IEAA in hispanici este faptul ca hispanicii din SUA au un risc global mai redus de mortalitate decat caucazienii, in ciuda profilului de risc dezavantajat [45–48]. Descoperirile noastre stratificate in functie de tara de nastere sugereaza ca rata mai mica de imbatranire intrinseca a hispanicilor nu reflecta prejudecatile care apar prin imigratie, cum ar fi un „efect de imigrant sanatos” (dosar suplimentar 3). Constatarea noastra cu privire la niveluri mai mari de SEE in hispanici este paralela cu concluziile ca hispanicii au niveluri mai mari de profiluri de risc metabolice / inflamatorii [49] si ca hispanicii au un procent relativ celular de celule T CD4 + decat cel caucazian [50]. Mai multe articole au analizat intrebarea de ce sistemul imunitar al hispanicilor ar putea diferi de cel al caucazienilor [51-53].
Negru-alb mortalitate incrucisata
In SUA, incrucisarea mortalitatii alb-negru se refera la modelul raportat al mortalitatii mai mici dupa varsta de 85 de ani in randul barbatilor si femeilor negre, comparativ cu albii, in ciuda ratelor de mortalitate mai mari observate la varste tinere [54-57] . Desi nu gasim diferente in IEAA intre afro-americani si caucazieni la varste mai tinere, adultii afro-americani mai in varsta din studiul Bogalusa au avut IEAA mai mici decat omologii lor caucazieni. Aceasta constatare ar putea reflecta supravietuirea selectiva a unor indivizi mai puternici sau a altor aspecte ale riscului sistemic pentru sanatate si avand in vedere independenta sa fata de factorii de risc comun pentru bolile cardiovasculare si diabetul zaharat de tip II. Constatarea noastra cu privire la SEE inferioara a afro-americanilor, comparativ cu caucazienii, este in concordanta cu lungimile de telomere leucocite mai lungi ale afro-americanilor in raport cu cele ale caucazienilor [3, 9]. In cele din urma, datele citometrice ale fluxurilor noastre arata ca afro-americanii au un numar mai mare de celule T CD8 + naive decat caucazieni (Fig. 4t).
Paradoxul inflamatiei Tsimane
Rezultatele noastre referitoare la rata scazuta de imbatranire intrinseca in Tsimane pot ajuta la abordarea unui alt paradox (pe care il numim paradoxul inflamatiei Tsimane), in care nivelurile ridicate de inflamatie si infectie si nivelurile scazute de HDL nu sunt asociate cu imbatranirea cardiovasculara accelerata [39] . Constatarea ca Tsimanul a scazut nivelul IEAA are paralele cu urmatoarele observatii clinice / epidemiologice: Tsimane chiar mai vechi arata putine dovezi de boli cronice comune in tarile cu venituri mari, cum ar fi diabetul, ateroscleroza, astmul si alte tulburari autoimune [39]. Nivelurile ridicate de activitate fizica sunt mentinute pana la varsta adulta tarzie [58].
Constatarea ca Tsimanul are niveluri crescute de EEAA are paralele cu urmatoarea observatie: o viata de stres diversa de patogen, inflamatie crescuta si activare imunitara extinsa, pare sa conduca la o epuizare mai rapida a celulelor T CD4 + naive si la o mai mare exprimare a celulelor T epuizate, adica imunoselectenta mai rapida [39, 40, 59]. Boala infectioasa si incarcarea inflamatorie cronica ridicata contribuie la speranta de viata scazuta de Tsimane, 43,5 ani la nastere in perioada 1950-1999 si 54,1 ani in perioada 1990-2002 [40, 60].
Morbiditatea sexuala – paradoxul mortalitatii
Paradoxul morbiditatii sexuale-mortalitate a fost descris pentru prima data in anii ’70 si se refera la observatia ca femeile au o rata de mortalitate ajustata la varsta mai mica in comparatie cu barbatii, in ciuda unei suferinte mai mari de o sarcina mai mare a conditiilor co-morbide [61, 62]. Majoritatea explicatiilor se concentreaza pe diferentele de comportament in stilul de viata sau de utilizare a asistentei medicale. Cu toate acestea, diferentele de sex semnificative in ceea ce priveste sanatatea si dizabilitatea raman dupa controlul pentru diferentele de comportament legate de munca, fumat, obezitate si alte comportamente [63]. In timp ce alte explicatii atesta diferentele de sex intr-o varietate de biomarkeri, markerii nostri de imbatranire epigenetica arata o vulnerabilitate robusta si consecventa de sex masculin in tesuturi multiple (sange, creier si saliva) in toate grupurile rasiale. Diferente sexuale similare in ratele de imbatranire epigenetica pe baza de sange au fost de asemenea raportate la minori si adolescenti [64].
Puncte forte si limitari
Studiul nostru are cateva puncte forte, inclusiv analiza a 18 seturi de date de metilare a ADN-ului (tabelele 1 si 2), dimensiuni mari de esantion (aproape 6000 de probe), tesuturi multiple (sange, saliva, creier), acces la populatii unice (amerindieni Tsimane; vanator de paduri tropicale – colectori si fermieri), doua studii citometrice in flux si biomarkeri epigenetici robusti ai imbatranirii. Analiza noastra despre rasa / etnie a cuprins, de asemenea, sapte grupuri rasiale / etnice diferite (afro-americane, caucaziene, hispanice, tsimane, asiatice de est, RHG si AGR din Africa Centrala). Un alt punct forte este ca analiza noastra despre rasa / etnie a implicat doua surse de ADN: sange si saliva. Limitarile includ utilizarea unor seturi de date care sunt in sectiune transversala, spre deosebire de seturile de date longitudinale si faptul ca atat IEAA, cat si EEAA se bazeaza pe numarul de celule sanguine imputate pe baza nivelurilor de metilare a ADN-ului. Din fericire, numarul de celule sanguine imputate este destul de precis (dosar suplimentar 2). Rezultatele noastre raportate aici cu privire la diferentele etnice / rasiale ale numarului de celule sanguine sunt sustinute atat de cele doua seturi de date citometrice ale fluxului, cat si de literatura de specialitate. Cu toate acestea, aceste date masurate nu reflecta in totalitate descompunerea tipurilor de celule sanguine, reprezentand doar celule T si B.
Concluzie
Studiul nostru de explorare demonstreaza ca ratele de imbatranire epigenetica difera intre diferite grupuri rasiale / etnice si intre barbati si femei. Mai mult, ratele de imbatranire epigenetica intrinseca tind sa aiba asociatii nesemnificative cu factori de risc bine studiati de CHD, in timp ce ratele de imbatranire extrinseca tind sa aiba asocieri semnificative (dar slabe) cu mai multi factori de risc pro-inflamatori. In timp ce diferentele rasiale / etnice au fost anterior observate la nivelurile de metilare a ADN-ului [44], suntem primii care comparam direct ratele de imbatranire epigenetica in diferite grupuri etnice rasiale. Ratele noastre de imbatranire epigenetica intrinseca si extrinseca din sange ofera o privire independenta asupra imbatranirii biologice care incorporeaza genetica si mediul inconjurator si ofera o perspectiva posibila intr-o serie de paradoxuri epidemiologice. Aplicarea analizei epigenetice bazate pe ADN-ul la nivelul genomului pentru a intelege disparitatile dintre rasa / etnie si sex in imbatranirea biologica este noua si ofera o perspectiva importanta care completeaza abordarile existente bazate pe alti biomarkeri. Studiile viitoare vor trebui sa confirme concluziile noastre cu modele longitudinale si sa extindem analiza varstei epigenetice la alte tesuturi si organe.
metode
Diferentiem grupurile in functie de „rasa / etnie”, atenti la controversele existente cu privire la definitiile rasiale rigide. Utilizarea acestor termeni reflecta apartenenta de grup auto-identificata bazata pe macro-categorii utilizate in mod obisnuit in recensari, genetica umana, demografie si epidemiologie. Termenul rasa / etnie combina astfel elemente de origini genetice, istoricul populatiei si cultura.
Varsta de metilare ADN si ceas epigenetic
Toate masurile epigenetice descrise de imbatranire si accelerare a varstei sunt puse in aplicare in software-ul nostru disponibil gratuit. Ceasul epigenetic este definit ca o metoda de predictie a varstei bazata pe nivelurile de ADNm de 353 CpGs. Varsta prognozata, denumita varsta ADNm, se coreleaza cu varsta cronologica in tipuri de celule sortate (celule T CD4 +, monocite, celule B, celule gliale, neuroni), tesuturi si organe, inclusiv: sange intreg, creier, san, rinichi, ficat , plaman, saliva [20]. Detaliile matematice si tutorialele software pentru ceasul epigenetic pot fi gasite in fisierele aditionale din [20]. Un calculator online de varsta poate fi gasit pe pagina noastra web (https://dnamage.genetics.ucla.edu).
Masuri intrinseci sau extrinseci de accelerare a varstei epigenetice in sange
Studiile empirice arata ca ADNm are o corelatie relativ slaba cu diferite masuri ale numarului de celule albe din sange [31], ceea ce reflecta probabil faptul ca zeci de tesuturi diferite si tipuri de celule sanguine au fost utilizate pentru a defini varsta ADNm. Cu toate acestea, este util sa definim explicit o alta masura a accelerarii varstei care este complet independenta de numarul de celule din sange, asa cum este descris in cele ce urmeaza. Facem diferenta intrinseca de masurile extrinseci de accelerare a varstei epigenetice in sange intreg in functie de relatia lor cu numarul de celule din sange. O masura de accelerare epigenetica intrinseca a varstei (IEAA) masoara efectele „pure” ale imbatranirii epigenetice, care nu sunt confundate de diferentele dintre numarul de celule din sange. Masura noastra a IEAA este definita drept reziduul rezultat dintr-un model de regresie multivariabila a varstei ADNm pe varste cronologice si diverse numar de celule imunitare din sange (celule T CD8 + naive, celule T CD8 + T, celule B plasmatice, celule CD4 + T, celule ucigase naturale, monocite si granulocite). Masura IEAA este o masura incompleta a declinului functional legat de varsta al sistemului imunitar, deoarece nu urmareste modificarile legate de varsta in compozitia celulelor sanguine, cum ar fi scaderea celulelor T CD8 + naive si cresterea memoriei sau a CD8 + epuizat Celule T [36–38].
Am definit o masura a SEE care se aplica numai sangelui intreg si are ca scop masurarea imbatranirii epigenetice a componentelor legate de imunitate in doua etape. In primul rand, am format o medie ponderata a masurii epigenetice de varsta de la Hannum si colab. [19] si trei masuri estimate ale celulelor sanguine pentru tipurile de celule despre care se stie ca se schimba odata cu varsta: celule T citotoxice naive (CD45RA + CCR7 +); celule T citotoxice epuizate (CD28-CD45RA-); si celule B plasmatice folosind abordarea lui Klemera Doubal [65]. In al doilea rand, am definit masura SEE ca fiind rezidualul rezultat dintr-un model univariat care a regresat media ponderata pe varsta cronologica. Prin definitie, masura noastra EEAA are o corelatie pozitiva cu cantitatea de celule T CD8 + si plasmablast epuizate si o corelatie negativa cu cantitatea de celule T CD8 + naive. Numarul de celule din sange a fost estimat pe baza datelor de metilare ADN. EEAA urmareste atat modificarile legate de varsta in compozitia celulelor sanguine, cat si modificarile epigenetice intrinseci. In majoritatea seturilor de date de sange, EEAA are o corelatie moderata (r = 0,5) cu IEAA. Retinem ca, prin definitie, niciuna dintre cele trei masuri ale noastre de accelerare a varstei epigenetice nu sunt asociate cu varsta cronologica a participantului la momentul extragerii sangelui.
Relatia cu predictia mortalitatii
Desi metoda ceasului epigenetic a fost publicata abia in 2013, exista deja un corp bogat de literatura care arata ca are legatura cu epoca biologica. Folosind patru studii de cohorte umane, am demonstrat anterior ca atat ceasurile epigenetice Horvath cat si Hannum sunt predictive ale mortalitatii cauzale [23]. Rezultatele publicate in Marioni et al. [23] arata ca varsta ADNm ajustata pentru numarul de celule din sange (adica IEAA) este prognostic al mortalitatii in patru studii de cohorta. Am extins recent analiza noastra originala prin analizarea a 13 cohorte diferite (inclusiv trei grupuri rasiale / etnice) si prin evaluarea utilitatii prognostice atat a AIE cat si a SEE. Toate masurile luate in considerare pentru accelerarea varstei epigenetice au fost predictive ale varstei la deces la modelele Cox univariate (pAgeAccel = 1,9 × 10–11, pIEAA = 8,2 × 10–9, pEEAA = 7. 5 × 10–43) si modele Cox multivariate care se regleaza pentru factorii de risc si starea preexistenta a bolii (pAgeAccel = 5,4 × 10–5, pIEAA = 5,0 × 10–4, pEEAA = 3,4 × 10–19) unde acestea din urma s-au ajustat pentru varsta cronologica, indicele masei corporale, educatia, alcoolul, anii de pachet de fumat, activitatea fizica recreativa si istoricul prealabil al bolii (diabet, cancer, hipertensiune). Aceste rezultate vor fi publicate in alta parte. In plus, urmasii centenarilor imbatranesc mai lent decat controalele potrivite de varsta conformAge Accel si IEAA [26], care sugereaza cu tarie ca aceste masuri se refera la componente ereditare ale varstei biologice. Doua grupuri de cercetare independente au aratat ca accelerarea epigenetica a varstei prezice mortalitatea [24, 25].
Descrierea seturilor de date de sange enumerate in tabelul 1
Toate datele prezentate in acest articol au fost puse la dispozitia publicului, asa cum este indicat in coloana „Disponibil” din tabelul 1.
Set de date 1: Initiativa pentru sanatatea femeilor (WHI)
Participantii au inclus un sub-esantion de participanti la studiul WHI, un studiu national care a inceput in 1993, care a inscris femeile aflate in postmenopauza cu varsta cuprinsa intre 50 si 79 de ani in unul din cele trei studii clinice randomizate [66]. Niciuna dintre aceste femei nu a avut CHD la inceput, dar aproximativ jumatate dintre aceste femei au dezvoltat CHD pana in 2010. Femeile au fost selectate dintre una dintre cele doua subcohorte mari WHI care au fost anterior supuse genotiparii la scara larga a genomului, precum si profilarea pentru sapte biomarkeri asociati bolilor cardiovasculare, inclusiv total colesterol, HDL, LDL, trigliceride, CRP, creatinina, insulina si glucoza prin doua studii auxiliare core WHI [67]. Prima cohorta este reprezentanta minoritatii WHO SNP Health Association Resource (SHARe), care include> 8000 de femei afro-americane si> 3500 de femei hispanice. Aceste femei au fost genotipate prin studiul de baza WHI M5-SHARe. A doua cohorta consta dintr-o combinatie de americani europeni din cele doua studii de terapie hormonala selectate pentru GWAS si biomarkeri in studiile de baza W58 (… / date / WHIStudies / StudySites / W58) si W63 (… / data / WHIStudies / StudySites / W63). Din aceste doua coorte, s-au format doua probe. Primul (setul de probe 1) este un set de probe de 637 cazuri de CHD si 631 cazuri non-CHD la 30 septembrie 2010. Al doilea set de esantion (set de probe 2) este un esantion care nu se suprapune de 432 cazuri de CHD si 472 non -cazurile de la 17 septembrie 2012. Grupurile etnice difera in ceea ce priveste distributia varstei, in sensul ca femeile caucaziene tindeau sa fie mai in varsta. Prin urmare, am eliminat la intamplare 80% dintre femeile caucaziene care aveau varsta mai mare de 65 de ani, cand a fost vorba de comparatiile directe raportate in cifrele noastre. Aceasta a dus la o marime totala a esantionului de 1462 de femei, cuprinzand 673 de afro-americani, 353 caucazieni si 433 hispanici. Nu a existat nicio diferenta semnificativa de varsta intre cele trei grupuri etnice. Cu toate acestea, am tinut toate probele in analiza noastra a caracteristicilor clinice, cum ar fi starea viitoare a CHD si caracteristicile de baza, cum ar fi educatia, hipertensiunea arteriala, diabetul si fumatul, pentru a ne asigura ca exista suficiente dimensiuni de esantion pentru aceste analize. Rezultatele noastre sunt foarte robuste in ceea ce priveste utilizarea versiunilor mai mici sau mai mari ale seturilor de date. Toate rezultatele sunt calitative aceleasi pentru cele doua versiuni ale seturilor de date. Recunoastem un potential de prejudecata de selectie folosind schema de esantionare descrisa mai sus in WHI, dar suspectam daca exista o astfel de prejudecata, este minima. In primul rand, o anumita partinire de selectie este introdusa prin restrangerea profilului nostru de metilare la nivelul initial la femeile cu date GWAS si biomarker de la baza, avand in vedere cerinta ca acesti participanti trebuie sa fi semnat consimtamantul suplimentar WHI pentru schimbul larg de date genetice in 2005. Cu toate acestea, credem ca prejudiciul de selectie este minimizat prin includerea participantilor care au decedat intre momentul inceperii studiului WHI si momentul consimtamantului suplimentar in 2005, ceea ce a dus la excluderea a numai ~ 6–8% din total Participantii la WHI. Cu toate acestea, participantii care nu pot sau nu doresc sa semneze consimtamantul in 2005 nu pot reprezenta un subset aleatoriu al tuturor participantilor care au supravietuit pana in 2005. In al doilea rand, unele prejudecati de selectie pot aparea si daca exista diferente brute similare in ceea ce priveste caracteristicile participantilor care au consimtit sa fie urmate in cele doua studii de extindere WHI incepand in 2005 si 2010, comparativ cu neparticipantii la fiecare etapa. Consideram ca aceste prejudecati de selectie, daca sunt prezente, au efecte minime asupra estimarilor efectelor noastre. Datele sunt disponibile pe pagina https://www.whi.org/researchers/Stories/June%202015%20WHI%20Investigators’%20Datasets%20Released.aspx, consultati linkul https://www.whi.org/researchers/ date / Documente / WHI% 20Data% 20Preparation% 20and% 20Use.
escorte rond alba iulia bucuresti http://m6co.net/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/
escorte sighet http://cybermondaysale.co/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/
escorte dame companie http://erxweb.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/
escorte agnita http://generazio.net/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/escorte/alba
escorte din motru http://logictravel.mobi/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/escorte/arad
escorte ploiesri http://whatisatomictime.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/escorte/arges
escorte threesome bucuresti http://northdakotacatholic.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/escorte/bacau
escorte centru vechi bucuresti http://rolexspot.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/escorte/bihor
escorte lesby http://triyogainternational.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/escorte/bistrita-nasaud
escorte barbati sibiu http://cyberjones.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/escorte/botosani
escorte gds http://dadvacations.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/escorte/braila
publi24 ro anunturi matrimoniale escorte brasov http://livingwithlouie.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/escorte/maramures/baia-mare
escorte valea prahovei http://skinsurvival.net/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/escorte/maramures/baia-sprie
escorte show lesbi bucuresti http://nbwebexpres.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/escorte/maramures/baita-de-sub-codru
escorte bucuresti publi 24 http://niagarafallsshuttle.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/escorte/maramures/baiut
escorte zona centrala timisoara http://priceking.us/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/escorte/maramures/barsana
escorte cu nr de tel http://transparentcoffee.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/escorte/maramures/basesti
forum escorte constanta http://legalgenomeproject.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/escorte/maramures/bicaz
escorte piatra neamț http://mtgereit.biz/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/escorte/maramures/bistra
escorte br http://naecaccreditation.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=escortelux.vip/escorte/maramures/bocicoiu-mare
pdf. Consideram ca aceste prejudecati de selectie, daca sunt prezente, au efecte minime asupra estimarilor efectelor noastre. Datele sunt disponibile pe pagina https://www.whi.org/researchers/Stories/June%202015%20WHI%20Investigators’%20Datasets%20Released.aspx, consultati linkul https://www.whi.org/researchers/ date / Documente / WHI% 20Data% 20Preparation% 20and% 20Use.pdf. Consideram ca aceste prejudecati de selectie, daca sunt prezente, au efecte minime asupra estimarilor efectelor noastre. Datele sunt disponibile pe pagina https://www.whi.org/researchers/Stories/June%202015%20WHI%20Investigators’%20Datasets%20Released.aspx, consultati linkul https://www.whi.org/researchers/ date / Documente / WHI% 20Data% 20Preparation% 20and% 20Use.pdf.
Set de date 2: Bogalusa
Am analizat nivelurile de metilare a ADN-ului din sange a 968 de participanti (680 caucazieni, 288 afro-americani; intervalul de varsta = 28–51,3 ani) din studiul Bogalusa Heart [68] care au fost examinati la Bogalusa, Louisiana in perioada 2006-2010 pentru factori de risc cardiovascular. Toti participantii la acest studiu au dat consimtamantul informat la fiecare examinare. Protocoalele de studiu au fost aprobate de Consiliul de revizuire institutionala (referinta IRB nr. 12-395283) a Centrului de Stiinte ale Sanatatii Universitatii Tulane. ADN-ul a fost extras din 1106 probe de sange integral folosind kit-ul ADN genomic PureLink Pro 96 (LifeTechnology, CA, SUA) dupa instructiunile producatorului. Infinium HumanMethylation450 BeadChip (Methy450K) a fost utilizat pentru analiza ADN-ului de metilare a genomului intreg.
Toate probele au fost prelucrate la Microarray Core Facility, Universitatea din Texas Southwestern Medical Center din Dallas, Texas. Pentru analiza ADN de metilare, 750 ng ADN genomic de la fiecare participant a fost convertit in bisulfit folosind EZ-96 ADN Metilation Kit (Zymo Research, CA, SUA), iar eficienta conversiei bisulfitului a fost confirmata prin controale incorporate pe matricea Methy450K. Profilul de metilare al fiecarui individ a fost masurat prin prelucrarea a 4 μL de ADN convertit in bisulfit, la o concentratie de 50 ng / µL, pe o linie Methy450K. ADN-ul convertit in bisulfit a fost amplificat, fragmentat si hibridizat la matrice. Matricile au fost scanate pe un scaner Illumina HiScan, iar datele de metilare brute au fost extrase folosind modulul de metilare al genomului Illumina Studio. Procedurile de curatare a datelor au fost intreprinse folosind pachetul R „minfi” [69], generarea raportului de control al calitatii, gasirea valorilor de evidenta, estimarea numarului de celule si accesarea adnotarilor. Pachetul R wateRmelon [70] a fost utilizat pentru normalizarea valorii β si controlul calitatii. Pentru corectarea partinirilor tehnice sistematice in testul de 450 K, normalizarea valorii β a fost realizata prin functia „dasen”, in care intensitatile de tip I si de tip II si intensitatile metilate si nemetilate vor fi normalizate cuantice separat dupa egalizarea de fundal a tipului I si tip II. Pachetul R ChAMP [71] a fost utilizat pentru analiza si corectia efectelor lotului cu functiile „champ.SVD” si „champ.runCombat”. Variabilele clinice si caracteristicile participantului sunt definite in legendele fisierelor aditionale respective. Pachetul R wateRmelon [70] a fost utilizat pentru normalizarea valorii β si controlul calitatii. Pentru corectarea partinirilor tehnice sistematice in testul de 450 K, normalizarea valorii β a fost realizata prin functia „dasen”, in care intensitatile de tip I si de tip II si intensitatile metilate si nemetilate vor fi normalizate cuantice separat dupa egalizarea de fundal a tipului I si tip II. Pachetul R ChAMP [71] a fost utilizat pentru analiza si corectia efectelor lotului cu functiile „champ.SVD” si „champ.runCombat”. Variabilele clinice si caracteristicile participantului sunt definite in legendele fisierelor aditionale respective. Pachetul R wateRmelon [70] a fost utilizat pentru normalizarea valorii β si controlul calitatii. Pentru corectarea partinirilor tehnice sistematice in testul de 450 K, normalizarea valorii β a fost realizata prin functia „dasen”, in care intensitatile de tip I si de tip II si intensitatile metilate si nemetilate vor fi normalizate cuantice separat dupa egalizarea de fundal a tipului I si tip II. Pachetul R ChAMP [71] a fost utilizat pentru analiza si corectia efectelor lotului cu functiile „champ.SVD” si „champ.runCombat”. Variabilele clinice si caracteristicile participantului sunt definite in legendele fisierelor aditionale respective. in care intensitatile de tip I si de tip II si intensitatile metilate si nemetilate vor fi normalizate cuantice separat dupa egalizarea in fundal de tip I si de tip II. Pachetul R ChAMP [71] a fost utilizat pentru analiza si corectia efectelor lotului cu functiile „champ.SVD” si „champ.runCombat”. Variabilele clinice si caracteristicile participantului sunt definite in legendele fisierelor a








