急性和慢性生理应激期间哺乳动物肌肉中核糖体DNA的图谱

核糖体DNA（rDNA）是哺乳动物基因组中一个高度重复且复杂的位点，在rDNA拷贝数和表观遗传调控方面表现出显著的个体间差异。然而，我们对生理应激时期骨骼肌中rDNA生物学的理解仍然有限。利用公开可获得的全基因组测序和简化代表性亚硫酸氢盐测序数据集，我们鉴定出老年小鼠与年轻小鼠相比，rDNA拷贝数和rDNA甲基化谱均同时降低；这一结果得到了较大效应量和置换检验的支持，其中老年组18S编码单元的甲基化水平较年轻对照组显著降低（p = 0.024）。我们发现，在年轻和老年小鼠中，rDNA拷贝数与18S甲基化之间均存在显著的强正相关（p = 0.004；Spearman rho = 0.842）。在分析急性损伤（耐力运动、癌性恶病质、脊髓损伤）后公开可获得的肌肉（骨骼肌和心肌）数据集后，我们并未观察到rDNA生物学中类似的协调性表观遗传修饰，但发现了组织特异性和性别特异性的rDNA拷贝数或甲基化状态差异，且这些差异是分别独立出现的。这些发现提示，衰老可能是一种独特的生理性损伤，在此过程中rDNA区域出现了协调性的表观基因组重塑，这代表了肌肉衰老轨迹中一个此前未被充分认识的特征。

核糖体DNA（rDNA）是哺乳动物基因组中一个高度重复且复杂的位点，在rDNA拷贝数以及表观遗传调控方面表现出显著的个体间差异。然而，我们对生理应激期间骨骼肌中rDNA生物学的理解仍然有限。利用公开可获得的全基因组和简化代表性重亚硫酸盐测序数据集，我们发现，与年轻小鼠相比，老龄小鼠的rDNA拷贝数和rDNA甲基化谱均同时降低；这一结果得到了较大的效应量和置换检验的支持，并且老龄组18S编码单元的甲基化水平较年轻对照组显著降低（p = 0.024）。我们还发现，在年轻和老龄小鼠中，rDNA拷贝数与18S甲基化之间存在很强的正相关（p = 0.004；Spearman rho = 0.842）。在分析急性损伤（耐力运动、癌性恶病质、脊髓损伤）后公开可获得的肌肉（骨骼肌和心肌）数据集后，我们未观察到rDNA生物学中类似的协调性表观遗传修饰，但发现了组织特异性和性别特异性的rDNA拷贝数或甲基化状态差异，且这些差异是分别独立出现的。这些发现表明，衰老是一种独特的生理性损伤，在此过程中rDNA区域似乎发生了协调性的表观基因组重塑，这代表了肌肉衰老轨迹中一个此前未被充分认识的特征。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.13.744441v1?rss=1

🏷️ 核糖体DNA 骨骼肌衰老 DNA甲基化 拷贝数变异 表观遗传重塑