甲基化时钟是确定我们的生物学年龄(与我们的日历年龄相对)的最准确方法之一。
之前的一项研究表明,通过自然手段可能逆转我们的甲基化时钟,并体验到一种恢复活力的效果。实际上,在短短8周内,参与者能够将他们的表观遗传时钟倒播2-3年。
在这篇文章中,我们将看看我们能从这项研究中学到什么,并可能将其应用到我们的生活中。
01
什么是表观遗传时钟?
其中一个经典的,至今仍在使用的表观遗传时钟是霍瓦斯时钟。这是一种甲基化时钟。它观察我们DNA的甲基化模式。
关于其详细内容见如下链接:
1. 表观时钟大揭秘系列第四期:Horvath Clock 解读
2. 表观遗传时钟大揭秘系列第十一期: 2018, Horvath2 Clock
什么是DNA甲基化?
我们的DNA包含我们的遗传密码。DNA如何折叠并包装在称为组蛋白的蛋白质周围,决定了在特定时间哪些基因会被表达。
DNA如何折叠,以及哪些基因被表达,部分由我们拥有的甲基化模式决定。DNA甲基化是在胞嘧啶上添加一个甲基团(CH3)。胞嘧啶是我们DNA的四种不同的核苷酸(腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶、鸟嘌呤 - A、T、C、G)之一。
添加甲基团,或甲基化,是由DNA甲基转移酶(DNMT)执行的。它们使用S-腺苷甲硫氨酸(SAM)作为甲基团的来源。
去甲基化,即甲基化的胞嘧啶最终变回普通的胞嘧啶,最初是由Ten-Eleven Translocation(TET)去甲基化酶执行的。
每种细胞类型(肌肉细胞、肝细胞、神经元等)都有独特的甲基化模式。这就是为什么,尽管我们所有细胞中的DNA都是相同的,但在不同细胞中的表达却不同。肌肉细胞之所以表现为肌肉细胞状态,而不是肝细胞的状态, 就是这个道理。
除了特定细胞类型的特定甲基化模式外,还有其他甲基化模式。
总体而言,人类基因组上有超过2000万个甲基化位点,其中几千个与衰老有关。
例如,在癌症中,有一些特定位点变得过度甲基化,即甲基团太多,而大部分基因组则变得低甲基化,即甲基团太少。
因此,为了最佳的甲基化状态,人们希望确保有足够的甲基供体,以便在需要时有甲基团,并且确保DNMT和TET正常工作,以便需要甲基化的位点能够甲基化,需要去甲基化的位点能够去甲基化。
目前我们还不知道甲基化模式是否对生物衰老有因果影响,或者它是否只是与衰老非常相关。然而,正如我们将看到的,有一项初步研究表明支持因果关系。
表观遗传甲基化时钟
甲基化时钟观察与衰老相关的位点,并观察那里的甲基化模式。基于这些模式,它们可以相当准确地告诉你生物学年龄。
第一个也是研究最多的与年龄相关的甲基化时钟是在2013年开发的,被称为霍瓦斯时钟。
从那时起,陆续出现了其他甲基化时钟。其中一个是GrimAge时钟,它在预测一个人何时死亡方面出奇地准确。
02
我们能否通过饮食和生活方式的改变影响甲基化来“逆转”DNA甲基化时钟?
2021年一个研究小组对此进行了一项初步研究,并取得了一些积极的结果。
43名50-72岁的男性参与了这项研究,并与没有干预的对照组进行了比较。
结果是,在8周的干预后,与对照组相比,霍瓦斯时钟显示生物学年龄减少了3年。
有趣的是,参与者的血液中的健康标志物水平也被测量了,它们也有所改善。这将表明,逆转霍瓦斯时钟,我们也实际上影响了体内的生物衰老,从而表明因果关系。
研究中实际做了什么?下面将能看到研究中采取的不同行动步骤。
03
饮食
研究中的饮食主要是以植物为基础且营养丰富的饮食,碳水化合物有限,轻度禁食。
更多的动物蛋白激活mTOR并增加IGF因子。主要以植物为基础的饮食相比之下减少了这一点。
限制碳水化合物和禁食(每天至少12小时)是为了降低高血糖。
高血糖和/或更高的IGF因子可以使细胞进入衰老状态,其中30-70%可能导致促炎分泌物等。
然后注意为身体提供甲基团,并使用当前最佳实践优化甲基化途径中涉及的酶的功能。
提高TET的功能
已经显示,摄取适量的维生素A和C可以通过增强TET去甲基化酶的活性,将细胞重新编程回它们原来的甲基化模式。
所以确保饮食中含有维生素C和维生素A。它们在这方面协同工作。
维生素A的前体存在于红色或橙色食物中,如番茄、胡萝卜或南瓜。大多数水果和蔬菜中都含有维生素C。要增加更多的维生素C,可以增加玫瑰果、新鲜欧芹,或者如果你生活在气候较暖和的地方,可以食用柑橘类水果;或者在热带气候下,可以食用新鲜的阿萨伊浆果或卡姆卡姆果,或者它们的干燥粉末。
提高DNMT的功能
DNMT执行甲基化。通过添加某些多酚,可以调节其活性。
所以摄取像姜黄素、EGCG、迷迭香酸、槲皮素或黄岑素这样的物质。
迷迭香酸存在于迷迭香中,姜黄素可以在姜黄中找到,而EGCG存在于绿茶中(浸泡10分钟)。
确保你有甲基供体
食用富含甲基团的食物。如叶酸、甲基钴胺素(B12的一种形式)、三甲基甘氨酸(甜菜碱)。
要自然地获得三甲基甘氨酸,可以将红甜菜包含在饮食中。
优先尝试找到含有这些营养素的食物,而不是补充剂,因为这些可能与增加疾病风险相关。一些研究已经发现,叶酸补充剂可能导致癌症风险增加,而饮食中增加叶酸则有相反的效果。
关于叶酸的信息详见如下链接:
S-腺苷甲硫氨酸(SAM)参与甲基化过程,因为DNMTs使用它作为甲基供体来甲基化DNA。
结果表明,香菇似乎能够以某种方式提高SAM(S-腺苷甲硫氨酸)和DNMT(DNA甲基转移酶)的水平,并改善甲基化过程。因此,香菇被认为是甲基化适应原。
它们还可以降低血液中的同型半胱氨酸,当缺乏甲基供体时,同型半胱氨酸可能会很高。众所周知,高同型半胱氨酸与心脏病有关。高同型半胱氨酸似乎也与甲基化不足有关。
十字花科蔬菜,如西兰花,也被认为是甲基化适应原,因为它们含有硫代葡萄糖苷(特别是在生西兰花芽中)和叶酸。
益生菌
某些益生菌,特别是植物乳杆菌,可以帮助维持肠道内壁健康。
一般来说,乳杆菌会消耗叶酸,但是植物乳杆菌在对氨基苯甲酸(PABA)存在的情况下能够产生叶酸。
04
睡眠
在研究中,建议每天至少睡7个小时,因为7个小时被认为是健康的。
有研究表明,失眠和明显的睡眠不足会导致甲基化时钟的增速。
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运动
在研究中,参与者每天至少进行30分钟的运动,强度为60-80%。
这是因为在霍瓦斯时钟开发之前的研究显示,运动对甲基化模式有积极影响。其中一项研究是关于太极的,另一项是关于女性运动的。
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放松
已经显示,长期压力会影响甲基化时钟和衰老。
研究中的参与者每天进行呼吸练习以放松。
他们使用的练习是由Herbert Benson MD开发的促进放松反应的步骤,每天两次。以下是详细指导步骤。
静静地坐在一个舒适的位置。
闭上眼睛。
深度放松你所有的肌肉,从你的脚开始,逐渐向上到你的脸。保持放松。
通过鼻子呼吸。意识到你的呼吸。专注于一个词、短语、简短的祈祷,或者只是你的呼吸。如果你选择,例如,这个词“一”,当你呼气时,默默地对自己说这个词,“一”。例如,吸气…呼气,“一”,- 吸气…呼气,“一”,等等。轻松自然地呼吸。
持续10到20分钟。你可以睁开眼睛看时间,但不要使用闹钟。当你完成时,静静地坐几分钟,起初闭上眼睛,然后睁开眼睛。不要立即站起来。
不必担心你是否成功地达到了深度放松。保持一种被动的态度,让放松按照自己的节奏发生。当分心的念头出现时,尝试通过不纠结于它们来忽略它们,然后回到重复“一”。
通过练习,这种反应应该能够不费吹灰之力地出现。每天练习这种技术一次或两次,但不要在任何餐后两小时内进行,因为消化过程似乎会干扰放松反应。
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我怎么知道它是否有效?
通常情况下,你会在生活方式改变前后检测你的表观遗传年龄。
如果你对测量自己的表观遗传年龄感兴趣, 联系作者, +微:Times_075. 这里提供一种简单且便宜的居家测试。以便我们可以测量我们的表观遗传年龄,并看到我们的健康措施是否对其产生了积极影响。