Связь четырёх показателей биологического возраста с развитием детей: мультиомный анализ европейской когорты HELIX

Введение: Если у взрослых биологический возраст часто рассматривают как показатель общего состояния здоровья и устойчивости организма, то его ускорение у детей и связь с развитием остаются неясными. Мы изучили связь ускоренного биологического старения, оцениваемого по двум известным показателям — длине теломер и возрасту, определяемому по метилированию ДНК, — и двум новым предполагаемым показателям биологического возраста с параметрами развития детей, включая рост и ожирение, когнитивные функции, поведение, функцию лёгких и начало полового созревания. В исследование вошли европейские дети школьного возраста — участники когорты HELIX, посвящённой изучению экспосома.

Методы: В исследование включили до 1173 детей в возрасте от 5 до 12 лет из центров в Великобритании, Франции, Испании, Норвегии, Литве и Греции. Длину теломер измеряли методом количественной ПЦР; метилирование ДНК крови и экспрессию генов оценивали с помощью микрочипов; белки и метаболиты измеряли с помощью различных целевых анализов. Возраст по метилированию ДНК оценивали с помощью часов Хорвата для кожи и крови. На подвыборке детей, обследованных через шесть месяцев после основного визита, разработали и проверили новые часы на основе транскриптома крови и иммунометаболических показателей (белков плазмы, метаболитов мочи и сыворотки). Связи показателей биологического возраста с параметрами развития детей и факторами риска для здоровья оценивали методом линейной регрессии с поправкой на хронологический возраст, пол, этническую принадлежность и исследовательский центр. Показатели, полученные с помощью часов, выражали как Δ возраста — разницу между предсказанным и хронологическим возрастом.

Результаты: В тестовой выборке транскриптомные и иммунометаболические часы хорошо предсказывали хронологический возраст (0,93 и 0,84 соответственно). После поправки на хронологический возраст корреляции между показателями биологического возраста в целом были слабыми. Среди связей с факторами риска для здоровья более высокая масса тела при рождении ассоциировалась с большим Δ иммунометаболического возраста, воздействие табачного дыма — с большим Δ возраста по метилированию ДНК, а высокий уровень материального благополучия семьи — с большей длиной теломер. Среди связей с параметрами развития детей все показатели биологического возраста ассоциировались с более высоким индексом массы тела и большей жировой массой; все показатели, кроме длины теломер, ассоциировались с большим ростом как минимум на номинальном уровне значимости (p < 0,05). Больший Δ иммунометаболического возраста ассоциировался с лучшей рабочей памятью (p = 4 × 10⁻³) и меньшей невнимательностью (p = 4 × 10⁻⁴), тогда как больший Δ возраста по метилированию ДНК — с большей невнимательностью (p = 0,03) и более выраженным экстернализующим поведением (p = 0,01). Меньшая длина теломер также ассоциировалась с более выраженным экстернализующим поведением (p = 0,03).

Выводы: У детей, как и у взрослых, биологическое старение, по-видимому, представляет собой многогранный процесс, а ожирение — важный коррелят ускоренного биологического старения. Характер выявленных связей позволяет предположить, что ускорение иммунометаболического возраста может быть благоприятно для некоторых аспектов развития детей, тогда как ускорение старения по метилированию ДНК и укорочение теломер могут отражать ранние неблагоприятные проявления биологического старения, наблюдаемые уже в детстве.

Финансирование: UK Research and Innovation (MR/S03532X/1); Европейская комиссия (номера соглашений о предоставлении гранта: 308333; 874583).