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背景：基于DNA甲基化的生物标志物已能够在不同组织中稳健地估计生物学年龄，而诸如 DunedinPACE 等基于纵向训练的测量指标可从血液甲基组中估计衰老速度。然而，纵向甲基化数据往往难以获得，尤其是对于口腔颊黏膜等微创组织而言。在本研究中，我们开发了一种伪纵向框架，用于从横断面甲基组数据中估计来源于口腔颊黏膜的类PACE衰老速率评分。 方法：我们采用一个口腔颊黏膜生物学年龄估计器作为内部伪时间轴。将甲基化 beta 值转换为 M 值，并在交叉验证中拟合生物学年龄的 CpG 位点特异性平滑函数。利用这些函数的局部导数，将每位个体的口腔颊黏膜甲基组沿时间向前投影一个小步长。随后，将投影后的甲基组转换回 beta 值，重新计算生物学年龄，并将单位时间内生物学年龄的变化定义为伪衰老速度。再将这一原始速度转换为以 1.0 为中心的非负类PACE评分。之后，我们训练了交叉拟合模型，以根据口腔颊黏膜 CpG 甲基化谱预测该衍生评分。 结果：在151名个体中，所提出的评分可在折外分析中从口腔颊黏膜甲基组中得到可重复预测，观测值与预测类PACE评分之间的 Pearson 相关系数为0.706，Spearman 相关系数为0.710。针对 CpG 筛选规模和回归模型的敏感性分析显示，结果总体表现一致。相比之下，所提出的口腔颊黏膜类PACE评分与实测 DunedinPACE 仅表现出较弱关联；而利用口腔颊黏膜甲基组重建 DunedinPACE 的其他替代尝试，包括监督式代理建模以及口腔颊黏膜到血液的 CpG 插补，在样本层面的表现也较为有限。 结论：这些结果支持这样一种可行性，即通过将生物学年龄视为伪时间轴，可从横断面口腔颊黏膜甲基组数据中推导出组织特异性的类PACE衰老速率评分。所提出的评分不应被解释为血液来源 DunedinPACE 的替代物，而应被视为一种探索性的口腔颊黏膜甲基组动态指数，可能反映组织特异性的衰老相关变异。
背景：基于 DNA 甲基化的生物标志物使得跨组织稳健估计生物学年龄成为可能，而诸如 DunedinPACE 这类基于纵向数据训练的指标能够根据血液甲基组估计衰老速度。然而，纵向甲基化数据通常难以获得，尤其是在诸如颊黏膜等微创组织中。在本研究中，我们开发了一种伪纵向框架，用于基于横断面甲基组数据估计来源于颊黏膜的类 PACE 衰老速率评分。
方法：我们采用颊黏膜生物学年龄估计器作为内部伪时间轴。将甲基化 beta 值转换为 M 值，并在交叉验证中拟合生物学年龄的 CpG 特异性平滑函数。利用这些函数的局部导数，将每个个体的颊黏膜甲基组沿时间向前投影一个较小时间步长。随后将投影后的甲基组重新转换为 beta 值，重新计算生物学年龄，并将单位时间内生物学年龄的变化定义为伪衰老速度。将这一原始速度转换为以 1.0 为中心的非负类 PACE 评分。随后，我们训练了交叉拟合模型，以根据颊黏膜 CpG 甲基化谱预测该衍生评分。
结果：在 151 名个体中，所提出的评分在折外分析中能够由颊黏膜甲基组可重复地预测，观测到的类 PACE 评分与预测的类 PACE 评分之间的 Pearson 相关系数为 0.706，Spearman 相关系数为 0.710。针对 CpG 筛选规模和回归模型的敏感性分析显示，其性能总体一致。相比之下，所提出的颊黏膜类 PACE 评分与实测 DunedinPACE 仅表现出中等程度的关联；而利用颊黏膜甲基组重建 DunedinPACE 的其他尝试，包括监督式代理建模和颊黏膜到血液的 CpG 插补，在样本水平上的表现也较为有限。
结论：这些结果支持这样一种可行性，即通过将生物学年龄视为伪时间轴，可以从横断面颊黏膜甲基组数据中推导出组织特异性的类 PACE 衰老速率评分。所提出的评分不应被解释为血液来源 DunedinPACE 的替代物，而应被视为一种探索性的颊黏膜甲基组动力学指数，可能捕捉组织特异性的衰老相关变异。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.03.742627v1?rss=1
🏷️ DNA甲基化 表观遗传衰老 颊黏膜 伪纵向建模 生物学年龄 CpG位点