一种由炎症基因集驱动的表观遗传时钟可追踪疾病进展与年轻化

慢性、低水平炎症的特征是在无感染情况下促炎程序升高，包括表观遗传学改变，它是衰老及年龄相关疾病的主要驱动因素。另一方面，抗衰老干预至少部分通过降低炎症而发挥作用。然而，慢性疾病与年轻化过程中，表观遗传衰老与炎症谱之间的分子联系尚未建立。本研究旨在探讨一种新近描述的炎症特征基因集（ISig）在衰老中的作用；该基因集此前已被证明与加速衰老相关，并进一步考察其在慢性疾病进展和年轻化中的作用。为此，我们利用ElasticNet回归模型，基于ISig启动子区域中的CpG位点，构建了炎症来源的表观遗传衰老时钟。新开发的炎症衰老时钟在健康样本中进行了验证，并测试了其在疾病样本中检测加速衰老以及在细胞重编程过程中检测年轻化的能力。结果表明，ISig炎症时钟能够准确预测年龄、检测年轻化，并识别疾病背景下的加速衰老。此外，我们还证明了，利用具有生物学相关性的精选炎症基因集来估算生物学年龄加速是可行的。我们还开发了一个网络应用程序GeneClock Studio（网址：https://ilab.sztaki.hu/geneclockstudio/），使研究人员无需任何编程经验即可将炎症衰老时钟应用于其自身的DNA甲基化数据集。此外，GeneClock Studio还支持基于任意选定的基因集训练新的衰老时钟，其方式与ISig炎症时钟的构建类似。

慢性、低水平炎症的特征是在无感染情况下促炎程序升高，包括表观遗传学改变，它是衰老及年龄相关疾病的主要驱动因素。另一方面，衰老干预之所以有效，至少部分原因在于其能够降低炎症水平。然而，慢性疾病和年轻化过程中表观遗传衰老与炎症谱之间的分子联系尚未建立。本研究旨在探讨一种新近描述的炎症特征基因集（ISig）在衰老中的作用；该基因集此前已被证实与衰老加速相关，并进一步考察其在慢性疾病进展和年轻化中的作用。为此，我们开发了基于炎症的表观遗传衰老时钟，采用ElasticNet回归模型，并利用来自ISig启动子区域的CpG位点进行训练。新开发的炎症衰老时钟在健康样本中得到了验证，并进一步测试了其在疾病样本中检测衰老加速以及在细胞重编程过程中检测年轻化的能力。结果表明，ISig炎症时钟能够准确预测年龄、检测年轻化，并识别疾病背景下的衰老加速。此外，我们还证明了，利用具有生物学相关性的精选炎症基因集来估计生物学年龄加速是可行的。我们还开发了一个网络应用程序GeneClock Studio（网址：https://ilab.sztaki.hu/geneclockstudio/），使研究人员无需任何编程经验即可将炎症衰老时钟应用于其自身的DNA甲基化数据集。此外，GeneClock Studio还支持基于任意选定的基因集训练新的衰老时钟，其方式与ISig炎症时钟的构建类似。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.04.730043v1?rss=1

🏷️ 表观遗传时钟 DNA甲基化 炎症基因集 生物学年龄 疾病进展 细胞重编程