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8周饮食和生活方式干预,女性平均生物年龄逆转4.6岁

DNA甲基化是衰老的一个重要标志,而基于DNA甲基化标记的生物年龄时钟(Horvath DNAmAge clock, 2013)已成为评估减少生物年龄效果的重要替代指标之一。

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图片来源:https://www.whatisepigenetics.com/fundamentals/

甲基化是一个重要的生化过程,在基因表达和生物衰老中发挥着至关重要的作用。它是指在DNA分子上添加甲基,可以改变基因表达模式和调节各种细胞生理过程。当增加DNA甲基化时,可以通过降低相对于实际年龄的生物年龄来改善健康寿命。而如果DNA甲基化太少,就会开启衰老基因调节。

衰老是一种复杂的现象,其特征是生理功能逐渐衰退,对与年龄相关的疾病的易感性增加。但我们所经历的情况并不相同,存在三种情况:

实际年龄 < 生物年龄(不需要)

实际年龄 = 生物年龄(可能是平均情况)

实际年龄 > 生物年龄(愿望)

生活中,我们经常会认识一些看起来比实际年龄年轻或年长的人。为了研究某种饮食和运动结合是否会导致上述第三点:生物年龄小于实际年龄,需要准确确定实验前后一个人的生物年龄。主要研究方法是通过测量在整个衰老过程中变化的 DNA 甲基化模式来完成的。这些变化与基因表达、细胞功能和整体健康状况的改变有关。

“表观营养素”(Epinutrients)是一类被认为有助于影响DNA甲基化时钟的营养素,能为DNA甲基化活性提供底物或辅因子,或影响DNA甲基化相关酶的表达或活性速率,因此有可能降低发病率并延长死亡率。例如,叶酸和甜菜碱在甲基化生物合成途径中起辅因子作用,α-酮戊二酸、维生素C和维生素A是十一易位酶(TET)去甲基酶的辅因子和调节剂,姜黄素、表儿茶素酸酯(EGCG)、迷迭香酸、槲皮素和芹菜素则是已知的DNA甲基转移酶(DMNT)的多酚调节剂。

近期,Aging杂志发表了一篇关于甲基化支持饮食和生活方式对于女性生理年龄的潜在逆转的研究文章。该研究报告了六名妇女参与了一项甲基化支持性饮食和生活方式干预项目,显示八周的甲基化支持饮食和生活方式干预可使女性的平均生物年龄逆转4.6岁。该研究的结果可能对公共健康产生重要影响,2017年全球1100万人因慢病死亡,占总死亡人数的22%,2019年中国慢病死亡人数占总死亡人数的88.5%,慢性疾病同样影响着美国60%成年人,而提高集体健康寿命具有潜在的经济效益。

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研究方法

参与该研究的对象为六名女性,年龄介于46岁至65岁之间,他们是该研究的最终分析对象。干预措施为期8周,包括饮食、睡眠、运动和放松指导,补充益生菌和植物营养素,并进行营养辅导。

在这8周中,膳食主要以植物为中心,每周包括5-10个鸡蛋,每天摄入6盎司动物蛋白,以及每周三次3盎司的肝脏(或护肝补充剂)。参与者还被要求在每天12小时的时间窗口内食用所有食物,以实现基本的间歇性禁食。膳食补充剂含有4000万CFU植物乳杆菌Lactobacillus plantarum299v 的益生菌(UltraFlora® Intense Care)和每天两次富含其他多酚化合物的水果和蔬菜粉PhytoGanix®。

除了饮食,参与者还接受了生活方式改进,包括每周至少5天的至少30分钟体力活动,每晚至少睡7小时,每天进行两次10分钟呼吸练习以引发放松反应等。

具体干预内容如下(鸡蛋:5-10个/周):

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TruDiagnostic实验室为所有六名参与者在基线和第8周进行了生物年龄测试。使用wateRmelon R软件包中的agep()函数计算Horvath DNAmAge时钟,并采用SeSAMe管道对beta值进行了标准化。

基线和8周时,对血液样本进行了DNA甲基化和生物年龄分析(基于Horvath DNAmAge时钟,2013年,使用SeSAMe管道进行归一化)。

研究结果

在经过8周的饮食和生活方式干预后,六名参与者中有五名的生物年龄发生了变化。其中,生物年龄的最大减少为11.01岁,最小减少为1.22岁,平均生物年龄减少4.6岁,如下表。

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生物年龄的显著改善发生在短短八周内,参与者对计划的为82%。此外,还观察到各种生物标志物的改善,例如血压、胆固醇水平和身体成分。尽管研究的队列规模较小(仅六名女性),且干预时间较短(仅八周),但这些发现表明甲基化支持干预措施对生物衰老产生有益影响。

讨论

该研究发现补充了现有的证据,显示DNA甲基化支持性饮食和生活方式干预措施可能有助于降低生物老化的指标。文中的女性参与者扩展了之前针对男性干预的原始试验,表明潜在的生物年龄变化在男女性别中都是可实现的。此外,该项研究通常健康的个体而不是诊断患有疾病的个体,暗示干预措施对衰老的影响直接针对衰老机制而不是与疾病相关的衰老。

该案例系列的一个显著局限是样本量较小。其他局限包括基于第一代Horvath多组织时钟的生物年龄评估,以及缺乏控制组,无法排除干预因素之外导致的生物年龄变化。未来的研究需要包括更大、更多样化的样本群体,来充分探究甲基化饮食和生活方式干预与生物年龄变化之间的关系。


作者:陈依琳

中营惠营养健康研究院助理科学家,美国南加州大学营养、健康与长寿硕士学位。美国营养学会会员、美国肠内肠外营养学会会员、美国注册营养师(Registered Dietitian)及美国临床营养支持师(Clinical Nutrition Support Clinician)。曾任职于美国加州大学洛杉矶分校医院住院部的临床营养科。


参考文献

Kara N Fitzgerald , Tish Campbell, et al. Potential reversal of biological age in women following an 8-week methylation-supportive diet and lifestyle program: a case series. Aging (Albany NY). 2023;15(6):1833-1839.

doi: 10.18632/aging.204602.