衰老是一个复杂的生物学过程,受到遗传和环境因素的共同影响,其特征是众多生理和分子功能的逐渐衰退。近期的发现强调了表观遗传改变作为衰老的一个重要标志,因为它们在整合环境信号以调节基因表达和下游细胞过程中发挥关键作用。
实际上,已经确定DNA甲基化模式可以作为精确的年龄指标。值得注意的是,ELOVL2基因作为衰老生物标志物受到了极大的关注,为这一现象提供了宝贵的证据。
01.
ELOVL2基因:简要概述与表观遗传联系
ELOVL2基因编码一种名为脂肪酸延长酶2的蛋白质,这种蛋白质帮助身体合成特别长的多不饱和脂肪酸。这些脂肪酸在多个重要器官中扮演关键角色。在眼睛中,视网膜利用这些脂肪酸来再生视杆细胞和视锥细胞(光感受器),这一过程对于预防老年相关眼病如黄斑变性极为重要。
此外, 参与的脂肪酸合成过程对于维持心脏和血管的健康功能也至关重要。当 ELOVL2的功能出现问题时,可能会引起细胞应激和线粒体功能障碍,并且与多种年龄相关疾病的发生发展有关。研究显示, ELOVL2基因的启动子区域的甲基化水平与个体的生物学年龄密切相关,保持ELOVL2的正常功能和低甲基化水平对于维护视力和心血管健康有潜在关系。
ELOVL2基因作为多不饱和脂肪酸(PUFA)合成的主要调节器。PUFA对于众多生物学过程至关重要,并且有报道称体内PUFA的浓度与年龄呈负相关。ELOVL2显示出与衰老最强的相关性。一项研究表明ELOVL2的DNA甲基化状态解释了“衰老表观遗传时钟”的70%。
此外,ELOVL2控制的一些PUFA在视网膜中含量丰富,它们促进健康的视网膜功能,并已与改善各种视力状况相关联,如与年龄相关的黄斑变性甚至糖尿病眼病。ELOVL2生物标志物对于识别与年龄相关疾病的风险和状态至关重要。
众多基于DNA甲基化的生物标志物(CpG位点)已被用于开发年龄预测模型,因为它们的甲基化状态与所有个体的日历年龄强烈相关。这可以提供对个体生物学年龄的洞见,并可以作为相对于日历年龄的生活质量和疾病风险的“追踪器”。
ELOVL2,基因甲基化随年龄增长而增加,导致基因表达减少。这种基因表达的变化与众多与年龄相关的过程和疾病密切相关,包括皮肤衰老。
02.
ELOVL2与皮肤衰老
ELOVL2是决定长寿结果的重要基因。广泛研究表明,ELOVL2基因甲基化模式随年龄增长而增加,导致表达减少。这种基因表达的变化被认为有助于几个与年龄相关的过程和疾病,包括皮肤衰老、神经退行性疾病和心血管疾病。研究人员一直在使用ELOVL2作为衰老生物标志物,并将其甲基化模式纳入表观遗传时钟中,以研究衰老过程并估计个体的生物学年龄。
此外,ELOVL2基因对于PUFA合成至关重要,因此它在皮肤健康方面扮演着关键角色。PUFA对于维持皮肤的脂质屏障、防止水分流失和保护皮肤免受环境压力至关重要。ELOVL2的下调导致PUFA的减少,进而影响皮肤脂质组成,导致皮肤干燥和皮肤屏障功能受损。皮肤衰老的可见迹象,如皱纹的发展和皮肤弹性的减少,已被证明与ELOVL2甲基化的减少有密切联系。另一项研究表明这一点在前臂的真皮成纤维细胞中也有所体现。
图1:ELOVL2甲基化可以在不同年龄组之间区分,这显示了50岁以下和50岁以上人群的beta值。
图2:皮肤中捕捉ELOVL2信号, 依然与年龄强相关。
在开始抗衰老治疗之前评估和分析皮肤生物标志物是非常重要的,因为它强调了在干预之前进行测量的必要性。
通过评估ELOVL2基因的CpG位点,不仅能够测量生物学年龄,而且能够延迟甚至逆转它。
03
结论
ELOVL2基因已成为衰老研究领域中一个引人入胜的角色。它在脂肪酸代谢中的参与以及与众多与年龄相关的疾病联系使其成为未来抗衰老干预的有希望的目标。
随着我们对ELOVL2的理解加深,它可能掌握着揭开衰老秘密和促进我们在晚年拥有更健康皮肤和更有活力生活的钥匙。
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如何知道自己真实的年龄
目前最准确的生物年龄检测方法就是表观遗传年龄。
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