哥伦比亚大学|宫内营养不良导致生物衰老加速

2024-06-07 10:20:54 103

 

哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院 和 罗伯特·N·巴特勒哥伦比亚老龄化中心的 一项研究表明,在宫内经历饥荒后出生的婴儿在六十年后表现出加速衰老的迹象。 饥荒对女性的影响始终较大,而对男性的影响几乎为零。研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上 (链接为外部链接,在新窗口中打开)。 

 

1944 年 11 月至 1945 年 5 月,即第二次世界大战德国投降期间,荷兰发生了饥荒,其起因是 1944 年 10 月初德国占领军实施的粮食禁运。在那段时间里,荷兰受影响地区的食物实行定量配给。研究人员利用定量记录来定义饥荒时期,即总食物摄入量低于 900 千卡/天。生物衰老被认为是由细胞水平变化的积累引起的,这些变化逐渐削弱细胞、组织和器官的弹性,直接影响人们随着年龄增长而丧失功能和患病的速度。 

 

“我们从之前对几场饥荒的研究中得知,在宫内暴露的人日后可能会出现健康问题,”这项研究的主要作者、洛桑大学玛丽居里博士研究员 Mengling Cheng 解释说,她在哥伦比亚大学老龄化中心进行研究期间参与了该项目。“我们这项研究的目的是检验这一假设,即这种风险的增加可能与生物衰老加速有关。” 

 

“对饥荒的研究可以成为一种强有力的工具,让我们了解生命早期发生的伤害如何影响我们的健康和发展,” 老龄化中心流行病学副教授 、程教授研究之旅的主持人、这项研究的资深作者丹尼尔·贝尔斯基 (Daniel Belsky)说。“在这项研究中,我们利用饥荒作为一种‘自然实验’,研究胎儿发育期间的营养不良和压力如何影响几十年后的衰老生物过程。”  

 

研究人员记录的饥荒幸存者加速衰老现象在其他研究中与寿命缩短以及心血管疾病、中风、痴呆和身体残疾的早期发病有关。“我们的研究结果表明,这些幸存者的健康寿命可能会缩短,”贝尔斯基说。 

 

研究人员分析了荷兰饥饿冬季家庭研究 (DHWFS) 的数据,这是一项自然实验出生队列研究,研究对象为 951 名宫内暴露于饥荒环境中的幸存者。他们研究了 DNA 甲基化的变化——即 DNA 上调节基因表达的化学标签,已知这些标签会随着年龄的增长而变化。这些算法通常被称为“表观遗传时钟”。

 

根据幸存者 58 岁时采集的血液样本,研究人员使用 Belsky 和杜克大学及 新西兰奥塔哥大学的同事开发的 DunedinPACE 工具量化了生物衰老。该时钟测量一个人随着年龄增长身体衰退的速度,“就像生物衰老过程的测速仪”,Belsky 解释道。为了进行比较,Belsky 和同事还分析了另外两个表观遗传时钟——GrimAge 和 PhenoAge。  

 

与对照组相比,饥荒幸存者的 DunedinPACE 速度更快。这种影响在女性中最为明显,而对所研究的男性的衰老速度几乎没有影响。 

 

951 名队列成员的数据包括 487 名有可用 DNA 数据的饥荒幸存者、159 名时间对照和 305 名兄弟姐妹对照。时间对照在饥荒之前或之后出生,与幸存者及其同性兄弟姐妹在同一家医院。在从孕前期到妊娠结束的六个时间窗口中的每一个时间窗口,对三种 DNA 生物衰老测量方法与未暴露的对照进行了比较。此外,还采访了整个队列样本,并且在收集 DNA 时几乎所有人都参加了临床检查。 

 

贝尔斯基说:“虽然没有衡量生物衰老的黄金标准,但使用不同终点在不同群体中开发的三种不同的生物衰老表观遗传时钟测量方法的结果总体一致,这使我们相信我们的研究结果确实捕捉到了衰老过程。” 

 

“事实上,我们认为我们对饥荒的估计是保守的,” 哥伦比亚梅尔曼流行病学教授、荷兰饥饿冬季家庭研究创始人LH Lumey博士指出,这项研究就是在该研究中进行的。Lumey 在荷兰、乌克兰和中国的饥荒人群中进行了多项研究。“生物衰老指标的差异将在多大程度上转化为健康寿命和寿命的进一步差异仍有待确定。因此,需要对该人群进行死亡率跟踪,因为宫内饥荒幸存者即将步入 90 岁。”

 

合著者包括 Dalton Conley、Tom Kuipers、Chihua Li、Calen Ryan 、  Jazmin Taeubert、Shuang Wang、Tian Wang、Jiayi Zhou、Lauren L. Schmitz、Elmar W. Tobi 和 Bas Heijman(所属单位列于链接论文中)。

 

该研究得到了美国国立卫生研究院(HL67914、AG066887、AG042190)、加拿大高等研究院儿童大脑发育网络、荷兰皇家科学院 KNAW(NIDI/NIAS/UMCG 奖学金)、瑞士国家科学基金会、欧盟地平线 2020 研究与创新计划的支持。

 

原文链接:https://www.publichealth.columbia.edu/news/utero-undernutrition-contributes-accelerated-biological-aging

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