Метилирование ДНК и здоровое старение человека

Старение сопровождается множеством изменений на клеточном и молекулярном уровнянях, включая клеточное старение, укорочение теломер и изменения экспрессии генов. Эпигенетические паттерны также меняются на протяжении жизни, что указывает на важную роль эпигенетических изменений в процессе старения. Наиболее изученным эпигенетическим маркером является метилирование ДНК — наличие метильных групп в динуклеотидах CpG. Эти динуклеотиды часто расположены вблизи промоторов генов и связаны с уровнем экспрессии генов. Ранние исследования показали, что общий уровень метилирования ДНК повышается в первые несколько лет жизни, а затем начинает снижаться в пожилом возрасте. С появлением микрочиповых технологий и методов секвенирования нового поколения было выявлено увеличение вариабельности метилирования ДНК с возрастом, а также идентифицирован ряд сайт-специфических паттернов. Кроме того, было показано, что определённые участки CpG тесно связаны с возрастом; модели прогнозирования, использующие небольшое число таких участков, позволяют точно оценивать хронологический возраст донора. В совокупности эти наблюдения указывают на существование двух явлений, совместно обусловливающих возрастные изменения метилирования ДНК: эпигенетического дрейфа и эпигенетических часов. В этом обзоре рассматривается здоровое старение человека на протяжении всей жизни, обсуждается динамика метилирования ДНК, а также влияние взаимодействия генома, окружающей среды и эпигенома на темпы старения. Рассматривается также значение определения «эпигенетического возраста» для здоровья человека и обозначаются важные ограничения существующих и будущих исследований.