《GeroScience》:DNA methylation-based surrogate markers of C-reactive protein and their associations with health-related traits
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为破解血浆CRP波动大、难反映慢性低度炎症的瓶颈,编辑荐读:Melbourne团队系统比较五种mCRP标记,发现其解释CRP方差6.0%–16.8%,与死亡率、BMI及PCGrimAge关联各具特色,十年ICC最高0.63,为衰老生物标志物开发提供精准新工具。
慢性炎症被视作衰老的“隐形推手”,但血浆C反应蛋白(CRP)易受感染、药物等急性因素干扰,波动剧烈,难以稳定反映“低度、持续”的炎症状态。过去十年,科学家尝试用DNA甲基化(DNAm)这把“表观遗传尺”构建CRP的甲基化替代标记(mCRP),希望找到更稳定、更可追溯炎症-衰老轨迹的生物标志物。然而,不同团队开发的mCRP标记在预测性能、健康关联及时间稳定性上差异巨大,究竟哪一把“尺”更准、更稳、更能预示衰老结局?这一疑问成为阻碍mCRP走向临床与精准医学的“拦路虎”。
为破解这一困局,Danmeng Lily Li等研究者依托澳大利亚Melbourne Collaborative Cohort Study(MCCS)这座“富矿”,在947名中老年白人血液样本上展开迄今最系统的五种mCRP外部验证。他们先以基线(1990–1994)与十年后第二波(2003–2007)血浆CRP为“金标准”,评估mCRP-Ligthart、mCRP-Wielscher、mCRP-EpiScore、mCRP-GrimAge2及mCRP-Hillary的解释力与稳定性;再以死亡登记、BMI实测值及新型表观遗传衰老时钟PCGrimAge为三大健康终点,比较CRP与mCRP的关联强度;最后通过ICC、Bland–Altman图及多模型Cox回归,厘清谁能在十年跨度内“稳住局面”、谁更能“预警”衰老相关结局。论文2026年1月在线发表于《GeroScience》。
关键技术方法(≤250字):研究利用MCCS队列947名参与者基线与十年后外周血,采用Illumina HumanMethylation450 BeadChip测DNAm,MALDI-TOF MS测血浆高敏CRP;按原文公式计算五种mCRP;以missForest处理缺失协变量;用Cox模型、线性回归及ICC评估死亡、BMI、PCGrimAge关联与十年稳定性;敏感性分析剔除CRP≥10 μg/mL急性炎症者。
研究结果
样本与相关性
共947人(69%男性,平均年龄69岁),中位随访13年,死亡319例。除mCRP-Ligthart与CRP几乎无关(r=0.01)外,其余mCRP与CRP呈中度正相关(r=0.24–0.41),彼此间相关性更高(最高r=0.56)。mCRP与年龄、吸烟、饮酒等生活方式因素的相关性普遍略强于CRP。
死亡风险关联
在未调整模型中,CRP每升高1 SD,死亡风险升高28%(HR=1.28);mCRP-EpiScore与mCRP-GrimAge2的HR分别为1.34与1.21。进一步调整PCGrimAge后,所有mCRP的死亡关联被大幅削弱至接近零,而CRP仍保持显著(HR=1.24),提示mCRP的预测价值主要借助“表观遗传衰老”通道,而CRP捕捉的死亡信号独立于该通道。
BMI关联
CRP与BMI呈稳健正相关(β=0.24 SD)。mCRP-Wielscher与mCRP-Hillary亦显示正向关联,但效应值更小;mCRP-EpiScore与mCRP-GrimAge2的BMI关联可被CRP几乎完全解释,说明其信号与肥胖相关炎症重叠度更高。
PCGrimAge关联
mCRP-EpiScore与PCGrimAge的关联最强(β=0.67),mCRP-GrimAge2次之(β=0.58),而CRP仅β=0.23。调整白细胞比例后,mCRP-Ligthart效应方向反转,其余标记仅轻微变化,提示免疫细胞构成对部分mCRP的影响有限。
十年稳定性
CRP的ICC为0.48,五种mCRP介于0.44(mCRP-GrimAge2)至0.63(mCRP-Wielscher)。Bland–Altman图显示,CRP在基线浓度高者十年波动更大,而所有mCRP的高低值变化分布均匀,提示mCRP对急性事件“不敏感”,更能反映慢性背景。
结论与讨论
本研究首次在同一外部队列头对头比较五种主流mCRP标记,证实:
(1)mCRP对血浆CRP方差解释度有限(最高16.8%),不能简单替代实测CRP;
(2)mCRP与死亡、BMI、PCGrimAge的关联强度因算法与CpG集合而异,其中弹性网回归衍生的mCRP-EpiScore与mCRP-GrimAge2在衰老预测上表现突出;
(3)十年尺度上,mCRP并未普遍比CRP更稳定,但高稳定性mCRP-Wielscher与低急性反应特征使mCRP更适合作为慢性炎症长期监测工具;
(4)mCRP与CRP在死亡预测上信息重叠度低,提示慢性炎症与表观遗传衰老虽交叉却各自独立,符合“炎症是衰老独立标志”的理论框架。
这些发现为后续筛选、优化乃至融合mCRP与经典炎症指标提供了循证坐标,也为精准医学时代开发“炎症-衰老”双维度生物标志物奠定了方法论基础。未来研究可进一步整合多组学数据,构建生物学驱动的复合炎症时钟,实现个体化衰老风险评估与干预监测。