昆明动物所揭示基因组启动子区维持低甲基化熵是人类健康老化的重要表观调控基础

在衰老过程中，生物系统往往会经历从有序到紊乱的转变。以往研究已经发现以DNA甲基化为代表的表观遗传修饰会随年龄逐渐混乱程度上升，但这一趋势在健康老化的长寿人群中是什么情形仍知之甚少。

为对此进行探究，中国科学院昆明动物研究所研究员孔庆鹏团队针对133名不同年龄段个体的全基因组亚硫酸盐测序（WGBS）数据进行分析。利用甲基化熵（methylation entropy）方法对长寿人群、高龄对照和相对年轻对照的DNA甲基化混乱程度进行了评估。在对照中发现，随着年龄的增加，基因组DNA甲基化存在熵增态势，但其中一系列区段在长寿人群中维持了低熵。进一步分析发现，这些长寿人群特异低熵区段主要分布在启动子区，单细胞转录组数据显示其有助于降低基因表达噪声。通过遗传力分割方法，研究团队发现低熵区段的存在可能对长寿人群的老年病低发存在一定贡献。

该研究通过全基因组甲基化分析的手段发现了长寿人群维持特定区域表观遗传低熵这一特征。4月3日，以Methylation entropy landscape of Chinese long-lived individuals reveals lower epigenetic noise related to human healthy aging为题发表于Aging Cell。助理研究员王昊天、副研究员肖富辉为文章的并列第一作者，孔庆鹏与肖富辉为文章的共同通讯作者。

该研究得到了国家重点研发计划、中科院西部之光、国家自然科学基金、春城计划等项目的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1111/acel.1416

图. 本研究鉴定到一批基因组区段的DNA甲基化修饰在衰老过程中熵增，但在长寿人群中维持较低熵值。其富集在启动子，并且可能降低细胞间表达噪声。分层连锁不平衡分数回归（Stratified LD score regression，S-LDSC）显示这些低熵区域可能对哮喘、中风等老年病低发以及长寿具有贡献。