全基因组脑龄分析揭示59个相关位点,关联心理与身体健康

◆近日,Philippe Jawinski、Helena Forstbach、Holger Kirsten等学者联合发表研究成果,深入探究脑龄差异的基因组学机制及其与健康特征的关联,该研究发表于《Nature Aging》期刊(2025年第5卷,2086-2103页)。
◆随着神经影像与机器学习技术发展,“脑龄差”成为基于磁共振成像(MRI)的潜力生物标志物,可量化大脑生物年龄与实际年龄的偏差。此研究旨在对脑龄差展开深度基因组分析,并探究其与1000多种健康特征的关联。
◆研究团队首先借助CAT12体素形态测量法,结合T1加权MRI扫描与监督式机器学习(稀疏贝叶斯相关向量机、极端梯度提升算法),在英国生物银行(UKB)的32634名英国白人血统受试者中估算脑龄,还在多血统样本(最多23714人)中验证结果。随后开展全基因组关联研究(GWAS),对发现样本与验证样本进行荟萃分析,总样本量达56348人;通过连锁不平衡分数回归(LDSC)计算遗传力,利用条件分析识别独立关联位点;借助精细定位、功能注释、转录组分析等方法优先筛选基因;通过多基因评分(PGS)评估遗传变异预测力,利用孟德尔随机化检验因果效应。
◆研究发现,常见遗传变异对脑龄差的遗传力贡献达23%-29%,共识别出59个相关位点(含39个新位点),其中主要位点包含编码tau蛋白(阿尔茨海默病关键蛋白)的MAPT基因。遗传相关性分析显示,脑龄差与心理健康(如情绪低落)、身体健康(如糖尿病)、生活方式(如饮酒量)及社会经济特征(如收入)相关。孟德尔随机化分析表明,高血压与2型糖尿病是加速脑龄老化的因果因素。此外,研究还发现与神经发生、免疫系统相关过程及小GTP酶结合相关的关键基因与通路,为后续机制研究奠定基础。
全文链接:https://www.nature.com/articles/s43587-025-00962-7