威尔康奈尔医学院和 TruDiagnostic 的研究人员从逆转录因子中识别出 DNA 标记，这些标记可充当精确的表观遗传时钟，预测生物年龄并可能影响衰老。该研究表明逆转录因子可能是衰老的基础，可以为与年龄相关的疾病提供新的治疗方法。

科学家利用远古病毒DNA标记物来预测生物年龄，发明了“Retro-Age”时钟，为衰老研究提供了新见解。这一发现可能带来新型抗衰老疗法。

威尔康奈尔医学院的研究人员与表观遗传学公司 TruDiagnostic 合作，发现了与逆转录因子（我们基因中古老的病毒遗传残留物）相关的 DNA 标记，这些标记可作为预测实际年龄的高精度表观遗传时钟。这些发现表明，人类基因组中的特定逆转录因子可能在衰老过程中发挥作用。

已知逆转录因子会影响基因调控、基因表达、基因组稳定性和各种人类疾病的发展轨迹，但它们作为衰老生物标志物的潜力尚未得到充分探索。

这项研究发表在《衰老细胞》杂志上，结论是，这些嵌入人类基因组的逆转录元件时钟捕捉到了其他测量实际年龄的时钟以前无法识别的独特衰老信号。大多数衰老时钟根据表观遗传标记模式估计一个人的生物年龄——表观遗传标记是一种称为甲基的化学标签，附着在 DNA 上，影响基因的表达方式。逆转录元件上的甲基化模式似乎会随着人们年龄的增长而改变，导致一些基因更加活跃，这可能导致基因组不稳定、炎症和与年龄相关的疾病。

衰老是一个复杂的过程，受遗传、环境和表观遗传因素的影响，研究人员正在寻找能够预测生物年龄的可靠标记——生物年龄是人体内生化水平的快照，会影响健康和整体幸福感。另一方面，实际年龄代表一个人活了多少年。根据个人情况，两者可能不相关。

研究人员使用TruDiagnostic 的机器学习模型分析了 12,670 名年龄在 12 岁至 100 岁之间的个体的表观遗传数据。利用由此产生的逆转录元件（特别是人类内源性逆转录病毒 (HERV) 和长散在核元件 (LINE)）的 DNA 甲基化模式，他们开发了一种名为“Retro-Age”的复合逆转录元件年龄时钟。

“现在，通过 Retro-Age，我们对衰老过程有了更深入的了解和全新的视角，并且拥有预测生物年龄的潜在强大工具。”第一作者、威尔康奈尔医学院 Herbert J. 和 Ann L. Siegel 杰出医学教授和传染病科医学免疫学教授 Lishomwa Ndhlovu 博士说。

研究人员发现，Retro-Age 时钟在测试各种人体组织时仍然保持准确，补充了现有的表观遗传时钟，甚至扩展到其他哺乳动物物种。他们的研究结果表明，逆转录因子活性可能是不同物种衰老的一个基本方面。

研究人员还发现，他们观察到的 DNA 甲基化模式不仅可以预测年龄，还可以对外部因素做出反应，例如 HIV 感染者接受的抗逆转录病毒疗法。HIV 感染会加速表观遗传衰老，而抗逆转录病毒疗法似乎可以在一定程度上逆转时钟。这表明逆转录因子活性受感染及其治疗的影响，从而影响 HIV 感染者的生物衰老过程。

“特定逆转录因子的重新激活会随着年龄的增长而增加，这可能导致衰老的生物学特征，如炎症、细胞衰老和基因组不稳定​，”通讯作者、威尔康奈尔医学院传染病科医学免疫学助理教授 Michael Corley 博士说：“我们的研究结果表明，逆转录因子时钟可以捕捉到以前未被发现的生物衰老方面，并可能为未来治疗这些和其他与年龄相关的疾病打开大门。”

研究人员表示，监测逆转录元素的活性有助于追踪抗衰老疗法的有效性、老龄化人口的健康状况以及生活方式的改变对生物衰老的影响。

Ndhlovu 博士和 Corley 博士计划通过针对人类基因组中特定逆转录因子的表观遗传状态，探索与年龄相关的疾病的新治疗方法或治疗干预措施。他们指出，这种方法最终可能会逆转或减轻衰老的生物学效应，从而改善个人的健康寿命和寿命。

参考文献：《逆转衰老：通过逆转元素的 DNA 甲基化状态捕获的独特衰老表观遗传生物标志物》，作者：Lishomwa C. Ndhlovu、Matthew L. Bendall、Varun Dwaraka、Alina PS Pang、Nicholas Dopkins、Natalia Carreras、Ryan Smith、Douglas F. Nixon 和 Michael J. Corley，2024 年 8 月 2 日，《Aging Cell》。DOI：10.1111/acel.14288

本文报道的研究由美国国立卫生研究院资助，资助奖项包括 R01AG082056、R01HL160392、R01MH134391 和 UM1AI164559​（ACEL14288）。

来源：威尔康奈尔医学院

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