表观遗传学因素能够预测一个多样化且具有全国代表性的老年人群体的认知功能

《Clinical Epigenetics》：Epigenetic g predicts cognitive function in a diverse, nationally representative sample of older adults

　　

摘要

背景

阿尔茨海默病及相关痴呆症（ADRD）是重大的公共卫生问题。基于DNA甲基化（DNAm）的生物标志物，如GrimAge和PhenoAge，可以预测衰老和健康风险，但它们并非专为优化认知功能或认知衰退的预测而设计。表观遗传学指标“g”——一种由DNAm衍生的总体认知能力指数——是一种有前景的认知功能标志物，但在种族和社会经济背景多样的人群中尚未进行过评估。

方法

我们使用了2016年健康与退休研究（HRS）的静脉血液研究数据，该研究是一个具有全国代表性的美国成年人队列，参与者年龄≥51岁（样本量N=3575人，其DNAm质量较高）。表观遗传学指标“g”的得分是使用在Generation Scotland项目中开发的BayesR+模型中的CpG权重计算得出的。认知功能通过每次访谈时使用的改良版电话认知状态调查（TICS）进行测量。线性回归分析了认知得分与各指标之间的关联；混合效应生长曲线模型则用于分析认知变化与这些指标的关联。模型依次调整了人口统计学特征、教育水平、父母教育程度、APOE ε4基因状态以及血液中的神经退行性标志物（NfL、GFAP、Aβ42/40、pTau181）等因素。

结果

在调整人口统计学因素后，较高的表观遗传学指标“g”与更好的基线认知能力（β=2.55，95%置信区间1.80–3.30）以及测量DNAm时的认知能力（β=2.30，95%置信区间1.47–3.13）相关。这种关联在考虑教育水平和父母教育程度后虽有所减弱，但仍具有显著性（β=1.23–1.89）。在生长曲线模型中，表观遗传学指标“g”与更高的认知表现相关，但在6年时间内与认知能力下降没有统计学上的显著关联。这些结果在调整了APOE ε4基因状态和神经退行性标志物后仍然成立。

结论

表观遗传学指标“g”是一种可扩展的、基于血液的认知功能标志物，也可能反映认知储备能力，其预测价值超越了人口统计学特征、社会经济指标、APOE基因状态和神经病理学因素。在具有全国代表性的美国队列中的验证结果凸显了其在早期风险评估以及跨国样本中研究认知衰老的社会决定因素方面的潜力。