新型生物标志物识别衰老和慢性炎症

在八年600多个社区老年人的研究中,约翰霍普金斯大学的医学研究人员称他们已经进一步联系DNA水平的无细胞(细胞死亡带来的DNA片段)循环血液中慢性炎症和脆弱。研究小说和扩展了以前的工作,研究人员说,因为它专注于线粒体DNA而不是仅仅基因组DNA,在2022年10月之前报道。

5月23日出版的新发现免疫和老化,添加新的证据相对高水平的DNA片段中发现常规血液样本可以准确和有用的生物标记,或信号,广泛的认知和身体下降。分析还发现这样的DNA片段之间的相关性和其他知名的生物标志物的存在老化,包括细胞因子蛋白、肿瘤坏死因子(蛋白质由免疫系统在肿瘤生长)和蛋白质由肝脏炎症存在。

“通过扩大类型的DNA在血液筛查,这项新的研究已扩大努力,更好地理解和预测物理和认知下降,衰老,”说彼得•Abadir医学博士老年医学、老年医学副教授约翰霍普金斯大学医学院的。

由Abadir和先前的研究洛丽塔Nidadavolu,医学博士博士。老年医学、老年医学助理教授约翰·霍普金斯大学医学院的,只关注循环基因组游离DNA (ccf-gDNA)作为可能的生物标志物的认知老化和物理下降。新工作集中在线粒体DNA (ccf-mtDNA)母体遗传的DNA中发现细胞细胞器和通常被称为细胞的“发电厂”人类,其他动物、植物和其他生物。

当细胞死亡通过自然程序性细胞死亡(凋亡),线粒体DNA是破碎成小碎片,在血液中循环,同样的基因组DNA。如果灾难性的事件,如损伤、血流中断或疾病导致细胞死亡,更大的线粒体DNA片段会发现会引发慢性炎症,免疫反应,模拟当身体对细菌和病毒。

慢性炎症已被证明导致虚弱的症状和记忆丧失和其他认知能力下降。

在新的研究中,研究人员分析了血液样本在1990年代中期从来自672个不同的生活小区与平均年龄为80岁男性和女性研究时期的开始。参与者从三个队列研究在拉什阿尔茨海默病中心的基础。学习小组是宗教团体学习,记忆和衰老项目和少数老化研究。

每年所有参与者收到了身体和认知测试每个抽血的时候。认知测试包括记忆、知觉和握力的物理测试,步态、疲劳和运动机能。研究人员然后比较水平的长期和短期CCF-mtDNA片段对四种已知的炎症生物标记:细胞因子蛋白,两个肝脏肿瘤坏死因子和炎症的蛋白质。

结果显示近四个生物标记物之间的关系,增加了大量的CCF-mtDNA。例如,如果一个病人的血液样本有大量的一个或多个已知的炎症生物标记,样品也包含大量的CCF-mtDNA。此外,研究人员发现,尽管大量的基因组DNA循环与认知和身体下降,高水平的线粒体DNA更密切相关的物理下降。

“我们的目标是促进健康老龄化,这意味着延长的健康,维护老年人的生活质量和维护能源,”Nidadavolu说。“我们可以了解为什么有些病人脆弱的路径或痴呆和其他没有,更多的干预措施我们可以识别并推荐保持健康随着人们年龄的增长。确定血液中循环DNA的生物标记仅仅是开始这项研究。”

研究人员说他们的下一个步骤包括扩大研究人群中年轻人确定最早的时候这些游离在血液样本DNA片段变得普遍。此外,他们希望准确地确定这些DNA片段如何导致炎症和如何可能干预之前成为认知和身体下降的前兆。

参考:陈Nidadavolu LS, Feger D, D, et al。循环脱细胞线粒体DNA之间的关联,炎症标记物,和认知和物理结果在社区老年人居住。Immun老化。2023;20 (1):24。doi:10.1186 / s12979 - 023 - 00342 - y

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