加齢による脂質代謝異常 | 北京東方日出有限公司

Signal Transduction and Targeted Therapy volume 7、記事番号: 162 (2022) この記事を引用

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19 オルトメトリック

メトリクスの詳細

エピジェネティックな変化と代謝機能障害は、老化の 2 つの特徴です。しかし、特に哺乳類において、それらの相互作用がどのように老化を調節するのかというメカニズムは、依然としてほとんど知られていない。今回我々は、ELOVL脂肪酸エロンガーゼ2（Elovl2）という遺伝子のエピジェネティックな変化が年齢予測と最も高い相関関係にあり、脂質代謝を調節することで老化に寄与していることを示す。私たちは人工知能を適用して、ELOVL2 のタンパク質構造とその基質との相互作用を予測しました。 Elovl2 の機能障害は、小胞体ストレスの増加やミトコンドリアの機能不全を伴って脂質合成を妨害し、細胞レベルと生理学的レベルの両方で重要な老化表現型を引き起こします。さらに、ミトコンドリア活性の回復は、ヒト網膜色素上皮 (RPE) 細胞における Elovl2 欠損によって誘発される加齢黄斑変性症 (AMD) 表現型を救済する可能性があります。これは、ヒトとマウスの両方における保存的なメカニズムを示しています。まとめると、老化に寄与するエピジェネティックな代謝軸が明らかになり、構造機能研究における AI ベースのアプローチの力が実証されました。

老化は、病気に対する脆弱性の増加、分子忠実度の喪失、組織および臓器の機能の進行性の低下を特徴とする避けられない生命プロセスです。1 エピジェネティックな変化は、遺伝子発現と下流の細胞プロセスを制御する環境シグナルを統合することにより、老化において重要な役割を果たします。2 3,4,5,6 老化と DNA メチル化レベルの間の統合的な関係は、最近まで明確に説明されていませんでした 7,8,9,10。生物学的年齢と相関する DNA メチル化レベルを持つ数百の CpG 部位が正確にマッピングされました 6,11。いくつかのグループによる研究により、多くの異なる組織タイプにおいて正確な生物学的年齢「時計」として機能するエピジェネティックな DNA メチル化シグネチャー 12 が確立されました 13。Bell らによる最近の総説を参照してください 14。そのうちのいくつかは、密接な関係を示す代謝関連遺伝子内で見つかりました。老化におけるエピジェネティックな変化と代謝との関連性。

Elovl2 は、多価不飽和脂肪酸 (PUFA) 合成のマスターコントロールとして機能し、糖尿病と強く関連する遺伝子であり、老化と最も関連性が高いことが示されています4,11,15,16。Elovl2 の DNA メチル化状態は、糖尿病の 70% を説明します。 Elovl2 を含むいくつかの CG マーカーはさまざまな組織の老化を予測し 15,17 、ユニバーサルバイオエイジマーカーと呼ばれます 15,17 が、残りのマーカーは通常組織特異的であり、老化予測における重要性は低くなります。機能的には、Elovl2 は、さまざまな生物学的プロセスにとって重要な PUFA の合成においてかけがえのない役割を果たしています。体内の PUFA 濃度は、側鎖と副産物の両方を含め、ヒトの年齢と負の相関があることが報告されています 18,19。PUFA の合成における Elovl2 の役割は以前の研究で十分に文書化されていますが、 Elovl2 欠損が老化に及ぼす影響や、加齢に関連した Elovl2 DNA メチル化が老化にどのように寄与するかという下流のメカニズムは依然として不明です。

現在、ELOVL2 および他の ELOVL ファミリーメンバーのタンパク質構造情報は不足しています。これは、ELOVL2 の生理的局所機能の下流メカニズムの理解に限界をもたらします。 AI ベースの 3D タンパク質構造予測における最近の刺激的な成果は、生物学と医学の学習に新時代をもたらし、迅速なタンパク質構造予測を可能にし、機能研究に多大な可能性をもたらしました 20,21。私たちはこのアプローチを ELOVL2 とその相互作用の予測と理解に適用しました。基材を使用してその機能を理解します。

我々はさらに、Elovl2発現の減少がERとミトコンドリアの脂質代謝のバランスを崩すことによって老化に寄与していると推論した。一方では、Elvol2 は小胞体 (ER) に局在しており、そこでは PUFA が伸長しています。一方、ミトコンドリアは、脂肪酸の酸化が起こる脂質分解の主な部位です。どちらも脂質代謝と老化において重要な役割を果たします。今回我々は、Elovl2の欠如がPUFA合成の低下とERにおけるPUFA前駆体を含む短鎖脂肪酸の蓄積につながり、ミトコンドリアのエネルギー代謝を変化させ、慢性的なERストレスとミトコンドリアの機能不全を引き起こすことを示す。これらの変化は、幹細胞の枯渇、認知機能の低下、網膜変性、耐糖能異常などの老化表現型に寄与しました。我々はまた、このメカニズムをヒト RPE 細胞モデルに適用し、レスキュー表現型を観察しました。この論文では、老化に寄与するエピジェネティックな代謝軸を明らかにし、構造機能研究における AI ベースのアプローチの力を説明します。

我々および他の研究者は、DNAメチル化レベルが生理的老化状態と相関するヒトおよびマウスの遺伝子群を報告した。したがって、これらの遺伝子は生物学的年齢の予測因子として機能します。6、11、以前の報告4、11、15と一致して、脂質貯蔵、脂肪酸代謝、および脂質生成に関連する遺伝子が遺伝子オントロジー（GO）用語分析で明らかになったことが観察されました。最も関連性の高い予測遺伝子。上位の予測因子の遺伝子リストを分析しました。上位の予測因子遺伝子の中で、Elovl2遺伝子座は生物学的年齢と最も重要な関連性を示しました（図1aおよび補足図1a）。加齢に関連する遺伝子と老化プロセスの間の機構的な関係を研究するために、我々はヒトとマウスの両方のモデルを確立しました。同様の加齢に関連した DNA メチル化パターンが、ヒト in vitro 細胞モデルとマウス in vivo モデルでも確認されました。ヒト線維芽細胞モデルを使用することにより、Elovl2発現レベルの下方制御を伴うElovl2上のDNAメチル化の劇的な増加が、老化したヒト線維芽細胞（38継代）で検出されました（図1b）。次に、異なる年齢の異なるマウス組織のElovl2遺伝子内のCpGアイランド：最初のイントロンのCGI-I1、および3、4、8番目のエクソンのCGI-E3、E4、およびE8を調べました（補足図1b）。脳および肝臓におけるCGI-I1、E3、E4、およびE8のDNAメチル化が、129 / sv株の加齢に伴って大幅に増加することがわかりました（図1cおよび補足図1c、d）。さらに、qPCR分析により、129 / svマウスではElovl2の発現レベルが加齢とともに減少することが示されました（補足図1e）。 ICRマウス系統から一貫した結果が観察されました（補足図1c〜e）。これらの結果は、Elovl2遺伝子座が、ヒト線維芽細胞モデルとマウスモデルの両方においてDNAメチル化の増加および発現の減少の保存されたパターンを示すことを示した。

Elovl2 は、老化のマーカーとして機能する代謝遺伝子です。 a 遺伝子の DNA メチル化と老化の相関関係。重要なサイトにはマークが付けられています。経年変化モデルについては、以前の研究で説明しました。11 p 値は、同じ項とドロップワン F 検定で構築された最小二乗モデルに基づいています。 b MeDip-qPCR およびヒト線維芽細胞における Elovl2 の qPCR (n = 3)。エラーバー、平均値の標準誤差 (SEM)。有意水準は片側スチューデント t 検定で計算されました。発現と DNA メチル化は、同じ色でインク付けされた同じ細胞プレートに基づいています。 c 129/sv マウスの脳および肝臓の Elovl2 のイントロン 1 (CGI-I1) の CpG アイランドの DNA メチル化レベル。各グループについて、6 匹のマウスからの 30 個のサンガー配列決定結果が使用されました。エラーバー、SEM。有意水準は両側スチューデント t 検定で計算されました。 d 過酸化水素 (H2O2) 処理の有無にかかわらず、若い (p5) ヒト線維芽細胞のベータガラクトシダーゼ (β-GAL) 染色 (n = 3)。スケールバー、100 μm。有意水準は片側スチューデント t 検定で計算されました。 e 正常およびH2O2処理ヒト線維芽細胞における細胞老化マーカーの転写変化を示すqPCR（n = 3）。エラーバー、SEM。有意水準は両側スチューデント t 検定で計算されました。 f H2O2 処理ヒト線維芽細胞における Elovl2 の MeDip-qPCR (n = 3)。エラーバー。有意水準は片側スチューデント t 検定で計算されました。 g H2O2 処理の有無にかかわらず、ヒト線維芽細胞での免疫共沈降。 h H2O2 誘発性のクロマチンへの DNMT の蓄積が CHD4 依存性であることを示すウェスタンブロッティング。 i 450 nm レーザーで照射された細胞の DNA 損傷部位における CHD4 および 5mC の動員。スケールバー、5 μm。各グループについて、30 個の細胞を処理しました。対照群の30細胞中26細胞はγ-H2A.X部位へのCDH4と5mCの共局在を示しましたが、iCDH4グループの30細胞中28細胞ではγ-H2A.X部位へのCDH4と5mCの蓄積がありませんでした。

次に、老化過程における環境要因がElovl2のDNAメチル化にどのような影響を与えるかを調査しました。 DNA 損傷は老化の最も重要な要因の 1 つであると主張されています。 3,22,23 以前の報告では、ヌクレオソームのリモデリングとヒストンの脱アセチル化 (NuRD) の重要な構成要素であるクロモドメインヘリカーゼ DNA 結合タンパク質 4 (CHD4) が、 ) 複合体は、がん細胞における DNA 損傷修復を介した遺伝子サイレンシングにおいて中心的な役割を果たしています 24。したがって、我々は、加齢に伴う DNA メチル化も DNA 損傷とその修復プロセスによって媒介される可能性があると仮説を立てました。私たちは、過酸化水素 (H2O2) 処理したヒト線維芽細胞を老化モデルとして使用しました。 H2O2 処理 (100 μM/24 時間) 後、ヒト線維芽細胞は老化マーカーの有意な増加を示しました (図 1d、e)。この表現型は、高継代数（30〜40継代）の細胞における老化遺伝子発現パターンと一致しています（図1d、eおよび補足図1f、g）。さらに、Elovl2のDNAメチル化の増加がH2O2処理細胞で観察され（図1f）、H2O2処理細胞と継代数の高い細胞の両方でDNAメチル化が発生したことが示されました（図1d）。次に、CHD4 が DNA メチルトランスフェラーゼ (DNMT) およびクロマチン抑制修飾因子と相互作用して、H2O2 処理した線維芽細胞における異常な DNA メチル化を媒介できるかどうかを調べました。免疫共沈降アッセイにより、H2O2処理後にNuRD複合体の主要成分であるCHD4がDNMTと有意に相互作用することが示されました（図1g）。ウエスタンブロッティングにより、DNMTのクロマチンへの結合はH2O2処理によって促進されるが（図1h、タイトなクロマチン、コントロール）、CHD4ノックダウンによって減少することがさらに示されました（図1h、タイトなクロマチン、iCHD4、タイプBの核ラミン（ラミン B) は陽性対照として機能し、細胞質グリセルアルデヒド 3-リン酸デヒドロゲナーゼ (GAPDH) は陰性対照として機能します)。これは、H2O2 誘発性の DNMT のクロマチンへの蓄積が、少なくとも部分的に CHD4 によって媒介されたことを示しています。さらに、レーザー誘発DNA損傷の60分後に損傷部位で内因性CHD4、γH2a.X、および5mCシグナルの増加を検出することができましたが、これはCHD4ノックダウンにより劇的に減少しました（図1i）、CHD4が中心的な役割を果たしていることが示されました修復プロセス中の DNA 損傷媒介 DNA メチル化。次に、H2O2 処理前後のヒト線維芽細胞における Elovl2 の発現を qPCR により比較しました。 Elovl2 の発現は、個々の DNMT ノックダウンを持つグループでは H2O2 処理後に大幅に減少しましたが、CHD4 ノックダウンでは減少しませんでした（補足図 1h）。これは、単一の DNMT の個々のノックダウンが H2O2 誘発 Elovl2 サイレンシングをブロックしないことを示しています。 H3K9me3 を確立する G9a も、CDH4 によってリクルートされます。25 一方、CHD4 のノックダウンは、H2O2 処理後の Elovl2 の発現レベルを劇的に回復させました。これは、DNA メチル化の媒介と Elovl2 の転写活性のさらなる下方制御において中心的な役割を果たしていることが示されました。全体として、これらの結果は、加齢に関連する DNA メチル化が DNA 損傷時に NuRD 複合体によって媒介される可能性があることを示しました。

現在、PDB データベースには ELOVL2 に使用できる複雑な構造はありません。 ELOVL ファミリーには 7 つのメンバーがあり、ELOVL7 の構造は解明されています 25。ELOVL タンパク質間で共有される潜在的な共通の構造的特徴を特定し、それらの機能について広範な洞察を得るために、我々は AI ベースの方法を使用して、ELOVL タンパク質の構造を予測しました。これらのタンパク質の 3D タンパク質構造、および PUFA 基質との複合体。 AIモデルKeystoneFoldによって予測された各ELOVLタンパク質の構造は、RoseTTAFoldおよびAlphaFold2によって予測された構造と非常に類似していました（図2a）。我々の予測は、7つのELOVLタンパク質が、コア触媒ポケットを形成する7つの膜貫通ドメインと非常によく似た構造を採用していることも示しました（図2b）。基質結合に関与するドメインの部分を特定するために、分子動力学モデリングを適用して、PUFAとELOVL2の潜在的なドッキング相互作用を評価および比較しました（図2c）。私たちの AI モデルは、ELOVL2 の中心活性サイトトンネルと PUFA の間の好ましい相互作用を予測しました。

ELOVL の予測構造。 a KeystoneFold、RoseTTAFold、および AlphaFold2 によって予測された ELOVL2 の構造のアラインメント。すべての構造は漫画として表現され、使用されるアルゴリズムに従って色付けされます。主な構造の違いは C 末端にあります。 b KeystoneFold によって予測された ELOVL1 ～ 7 の構造。すべての構造は漫画として表現されています。 c 脂質基質PUFAの結合モードは分子ドッキングによって予測されます（青とオレンジの棒で表されます）。

Elovl2 機能の喪失に関するこれまでの研究は、主にマウスの生殖発達と脂質代謝に限定されていました 19,26 が、加齢に関連した表現型については十分に研究されていませんでした。老化過程におけるElovl2の機能を調べるために、CRISPR-Cas9技術を用いてElovl2ノックアウトマウスを作製しました（補足図2a）。合計で、40 匹の Elovl2+/- および 84 匹の Elovl2-/- 創始者マウスを生成しました。 Elovl2-/- マウスでは、32 匹のマウスが終止コドンを作成する 3 番目のエクソンに 59 bp の欠失を持っていました。ウェスタンブロッティングにより、Elovl2-/- マウスではElovl2が完全に枯渇していることが示されました（補足図2b）。 Elovl2+/- マウスと Elovl2-/- マウスは性別や系統に関係なく不妊であったため、実験はこれらの 59 bp 欠失マウスで行われました。これは以前のレポートと一致していませんでした。19 これは、異なるノックアウト条件とダイエットサプリメント方法によって引き起こされる可能性があります。私たちの研究では、食物摂取からのPUFAの摂取を防ぐために、子犬または成体マウスに厳格な非PUFAミルクと成分を定義した非PUFA食を使用しました。次に、8 か月の成長後の主要な老化パラメーターを調べました。 Elovl2-/- 若いマウス (-/- Y) は、脱毛 (図 3a)、骨密度の減少 (図 3b および補足図 2c)、持久力 (補足図 2c) などの一連の老化促進表現型を示しました。 2d）、および筋力（補足図2e）。さらに、オープンフィールド行動試験では、-/- Y マウスは野生型老マウス（WT-O、20 か月齢）の行動と同様の探索行動の低下と不安の増加を示したことが示されました（図 3c）。。さらに、モリス水迷路テストは、-/- Y マウスの学習および記憶能力の大幅な低下を示唆しました（補足図2f）。さらに、Ｅｌｏｖｌ２−／−マウスは、野生型マウスよりも全寿命にわたってはるかに短く、１２９／ｓｖおよびＩＣＲバックグラウンドの両方において１０ヶ月齢での死亡発生率がはるかに早いことを示している。これは、Elovl2欠損がElovl2-/-マウスの寿命の深刻な不足を引き起こす可能性があることを示した。老化関連の組織病理学的表現型も、-/- Y マウスおよび WT-O マウスで局所組織の生理局所レベルで検出されました（図 3e および補足図 2g、h）。これらの結果は、マウスにおける Elovl2 の欠如が、さまざまな側面で老化の加速における顕著な表現型を引き起こすことを実証しました。

Elovl2 の欠失は、マウスの老化表現型の深刻な加速と代謝機能障害を引き起こしました。 a 若い(8ヶ月)Elovl2ノックアウト(-/-Y)マウスでは脱毛が見られるが、野生型(WT-Y)129/svマウスでは脱毛は見られない。 b マウスの大腿骨における骨体積/総体積 (BV/TV) および小柱の厚さ (Tb. Th.) を示すマイクロコンピューター断層撮影 (マイクロ CT) (グループあたり n = 3)。 WT-O マウスは、通常の食事と生活条件で当社の動物施設で飼育されている生後 20 か月です。エラーバー、SEM。有意水準は両側スチューデント t 検定で計算されました。 c 129/sv マウスのさまざまなグループにおけるオープンフィールドテストの結果（グループあたり n = 20）。エラーバー、SEM。有意水準は両側スチューデント t 検定で計算されました。 d 野生型129 / svおよびICR対Elovl2ノックアウトマウスの生存曲線（129 / svのWT n = 26、-/- n = 25;ICRグループのWT n = 25、-/- n = 24）。 e 肝臓組織のヘマトキシリンおよびエオシン染色および病理学的切片分析。緑色のサイクルは異常な構造を示します。スケールバー、100 μm。各グループについて、統計分析のために 5 匹のマウスから 40 枚のスライスを採取しました。有意水準は両側スチューデント t 検定で計算されました。 f 129/sv マウスの肝臓、脳および血漿中の脂肪酸種のヒートマップ（グループあたり n = 8、log2 スケーリングの倍率変化が使用されます）。 g 肝臓のオイルレッド O (ORO) 染色。エラーバー、SEM。スケールバー、100 μm。各グループについて、統計分析のために 5 匹のマウスから 40 枚のスライスを採取しました。有意水準は両側スチューデント t 検定で計算されました。 h 超音波検査の結果 (各グループ n = 20)。エラーバー、SEM。有意水準は両側スチューデント t 検定で計算されました。 i ブドウ糖負荷試験 (GTT) およびインスリン負荷試験 (ITT) の結果 (グループあたり n = 12)。エラーバー、SEM。有意水準は両側スチューデント t 検定で計算されました。

次に、Elovl2欠損が代謝の阻害を通じて老化を促進する可能性があるかどうかを調査しました。 Elovl2が20：Cから28：C19までの長鎖脂肪酸のエロンガーゼとして機能することにより、脂質代謝において重要な役割を果たしていると考えて（補足図3a）、リピドーム分析を実行しました。 WT-O マウスと -/-Y マウスの両方の血漿中には、炭素数 20 未満の脂肪酸の劇的な蓄積と PUFA 欠乏の傾向が見られました。短鎖脂肪酸の蓄積は、ICRのWT-oおよび-/-Yの両方においてより明白であったが、129株ではそうではなく、これは遺伝的影響が存在する可能性があることを示した。ＤＨＡなどのＰＵＦＡの有意な減少が、−／−Ｙのすべての肝臓、脳および血漿において見出されたが、比較的少量のＤＨＡが依然としてＷＴ−Ｏ中に残存していた。 (図3fおよび補足図3b)。私たちは、-/- Y マウスの全体的な脂肪酸組成が WT-O マウスよりも異常であることに注目しました。これは、老齢マウスに ELOVL2 の機能が残っていることを示しています。アドレン酸は検出されませんでしたが、ELOVL2 ノックアウトによりアドレン酸の含有量も増加することが報告されています 27。オイルレッド O 染色を使用して、WT-O マウスと -/- Y マウスの両方で肝細胞に脂肪酸がかなり蓄積していることが観察されました。図3g）。さらに、脂肪性肝炎の表現型は、WT-Oおよび-/- Yマウスの超音波検査によって検出されました（図3h）。臨床現場では、これらの変化は脂肪肝、続いて脂肪毒性 28 とインスリン抵抗性を引き起こす可能性があります 29,30。それを考慮して、我々は耐糖能試験とインスリン負荷試験を実施しました。 -/- Y マウスで劇的な耐糖能とインスリン抵抗性の表現型を観察しました（図 3i および補足図 3c）。この結果は、Elovl2 の転写活性がインスリン分泌と密接な関係があることを報告した以前の研究と一致していた 16。総合すると、これらの結果は、Elovl2 欠損マウスにおける重度の代謝機能障害を示しています。

Elovl2 の欠如により PUFA の合成が減少することがわかったので、我々は次に、PUFA の食事補給が老化の加速表現型を完全に救済できるかどうかを調査しました。対照群と比較して、PUFA（魚油）の栄養補給は、-/- Y マウスの肝臓における脂肪酸蓄積をわずかに改善し、生理学的グルコース代謝バランスを改善しましたが、完全な回復には不十分でした（図3g、hおよび補足）。図3c)。オープンフィールド行動試験により、PUFAを含む食事療法の補給が老化表現型のわずかな改善につながることが示されました（補足図3d）。さらに、PUFAの食事補給は、老化に関連した組織病理学的表現型を軽減しませんでした（補足図3e）。これらの結果は、老化に対するElovl2の欠如の寄与は、栄養素PUFAの欠乏だけによって引き起こされるわけではないことを示した。

成体幹細胞は、組織の機能と恒常性の維持に不可欠です。成体幹細胞プールの維持には代謝が重要な役割を果たしていることが明らかになっている[31]。最近、大石教授は、脂質代謝、特にPUFA合成が免疫応答において重要な役割を果たしていると報告した[32]。DHAやエイコサペンタエン酸などのPUFAは、それを考慮して、我々は、-/- Y マウスが広範な慢性炎症を引き起こす可能性があると仮説を立てました。

実際、血液サンプルの分析では、-/- Y マウスと WT-O マウスの両方で炎症因子レベルの有意な増加が示されました（図 4a および補足図 4a）。また、肝臓の炎症状態を調べたところ、MCP1およびTNF-αのレベルがWT-Oおよび-/- Yマウスで劇的に増加していることがわかりました（図4b）。慢性炎症が組織の線維化と内因性幹細胞/前駆細胞の貯蔵庫の枯渇を引き起こすことはよく知られています。 33,34 これらの予想と一致して、肝臓の線維化の増加が観察されました (図 4c)。さらに、毛包（CK15）および腸（LGR5）における幹細胞集団の有意な損失が検出されました（図4d）。

Elovl2 の枯渇は、慢性炎症、細胞老化、成体幹細胞の枯渇を引き起こしました。 a ELISA によって測定された血中の炎症因子レベル (グループあたり n = 6)。エラーバー、SEM。有意水準は両側スチューデント t 検定で計算されました。 b TNF-α および MCP-1 のウェスタンブロッティング (n = 3)。 c 肝臓のマッソントリクローム染色。エラーバー、SEM。スケールバー、100 μm。各グループについて、統計分析のために 5 匹のマウスから 40 枚のスライスを採取しました。有意水準は両側スチューデント t 検定で計算されました。 d 上皮前駆細胞マーカーで染色された毛包および腸。スケールバー、100 μm。エラーバー、SEM。各グループについて、統計分析のために 5 匹のマウスから 40 枚のスライスを採取しました。有意水準は両側スチューデント t 検定で計算されました。

次に、磁気共鳴画像法によって大脳皮質と海馬の構造を調べたところ、-/- Y マウスと WT-O マウスの劇的な異常が明らかになりました（補足図4b）。 RNA-Seq分析では、-/- Yマウスの脳における著しく異常な発現プロファイルと機能的遺伝子発現パターンの障害も示しました（補足図4d、e）。これらの結果は、Elovl2欠損組織における内因性または外因性の炎症刺激の解決の失敗が慢性炎症、幹細胞の枯渇、および組織機能の喪失を引き起こし、その結果老化表現型が生じることを示した。

加齢によるElovl2の喪失の原因となる分子機構を特定するために、WT-Yマウスおよび-/-Yマウスの肝臓および脳サンプルに対してRNA-Seqを実行しました。以前の研究で報告された老齢マウスにおける遺伝子の上方制御と比較して、これらの遺伝子は我々の -/- Y マウスでも豊富でした（図 5a）。下方制御された遺伝子は一貫したパターンを示しました（図5a）。興味深いことに、-/- Y マウスは高脂肪食を与えたマウスと同様の発現プロファイルを有することがわかり 36、Elovl2 の除去により脂肪酸の蓄積が生じることが実証されました（補足図 5a）。次に、WT-Y マウスの肝臓と比較して、-/- Y マウスの肝臓において差次的に発現される 1,867 個の遺伝子 (p 値 <0.05) を同定し、1,084 個の遺伝子が上方制御され、783 個の遺伝子が下方制御されました。 GO濃縮分析により、脂肪酸/脂質代謝、インスリン刺激に対する細胞応答、ミトコンドリア機能、および非共役タンパク質応答が誤って制御されていることが示されました（図5b）。注目すべきことに、ERストレス関連遺伝子が上方制御されていることを発見しました（図5cおよび補足図5b）。これは、脂肪毒性がERストレスを引き起こす可能性があると報告された以前の研究と一致しています。そしてERストレスはミトコンドリアの機能を損なう可能性があります。実際、脂肪酸β酸化プロセスやインスリン受容体シグナル伝達経路に関与する遺伝子などのミトコンドリア機能関連遺伝子は下方制御されているのに対し、ミトコンドリア非共役タンパク質応答（UPRmt）および解糖系関連遺伝子は上方制御されていることがわかりました（図1）。 5c)。 RNA-Seqデータと一致して、qPCRでも同じ発現パターンが示されました（補足図5c）。さらに、脳と肝臓の両方で差次的に発現されるオーバーラップ遺伝子を分析したところ、121 個のオーバーラップ遺伝子が下方制御され、304 個のオーバーラップ遺伝子が上方制御されていることがわかりました。これらの上方制御された重複遺伝子の中で、DNA損傷刺激に対するDNA修復細胞応答が、遺伝子腫瘍学分析から上部に示されました（補足図5g）。これは、ELOVL2 ノックアウトマウスの脳組織と肝臓組織の両方に共通の老化/老化状態が存在することを示しました。

Elovl2 欠損は、小胞体ストレスとミトコンドリア機能不全を引き起こしました。 a -/- Y 個のサンプルにおける差次的に発現された遺伝子の濃縮された遺伝子セット。横軸は、-/- Y で上方制御または下方制御されているとランク付けされ、それぞれ赤と青でマークされた WT-O サンプルと比較して、-/- Y で差次的に発現された遺伝子を表します。正規化エンリッチメントスコア (NES) と誤検出率 (FDR) がマークされます。 b 遺伝子オントロジー用語は、WT-Y マウスと比較して、-/- Y では上方制御または下方制御された遺伝子が豊富でした。実際の p 値を補足表 2 に示しました。 c WT-Y マウスと比較した -/- Y マウスのさまざまな発現遺伝子の老化関連経路における遺伝子の発現パターン（WT-Y では n = 3、WT-Y では n = 2） −/− Y）。 d 肝臓のHSPA5染色。エラーバー、SEM。各グループについて、統計分析のために 5 匹のマウスから 40 枚のスライスを採取しました。有意水準は両側スチューデント t 検定で計算されました。 e ER ストレスのマーカーのウェスタンブロッティング (n = 3)。 f Seahorse XF ミトコンドリアストレステスト (n = 4)。エラーバー、SEM。有意水準は片側スチューデント t 検定で計算されました。 g Seahorse XF 解糖テスト (n = 4)。エラーバー、SEM。有意水準は片側スチューデント t 検定で計算されました。

ミトコンドリアは、エネルギー生成、活性酸素種 (ROS) の生成、UPRmt など、さまざまな方法で老化プロセスに関与します。また、ミトコンドリアは、細胞の老化状態に引き起こされる変化にも寄与します。 37,38,39,40 したがって、RNA-seq データ分析と以前の報告からの手がかりに基づいて、Elovl2 の欠如が老化を促進し、ER ストレスとミトコンドリアの損傷を引き起こすという仮説を立てました。機能不全。

私たちの仮説を検証するために、肝臓組織におけるERストレスレベルとミトコンドリア機能を測定しました。 HSPA5、リン酸化EIF2α（p-EIF2α）、p-ERN1、およびATF6などのERストレスマーカーは、WT-Oおよび-/-Yマウスで上方制御されました（図5d、e）。次に、Agilent Seahorse XF セルミトストレステストを使用して、WT-O および -/- Y マウスの初代肝細胞の酸素消費率 (OCR) を直接測定することにより、ミトコンドリア機能の重要なパラメーターを調査しました。基礎呼吸については、-/- Y マウスで OCR が大幅に増加していることがわかりました (図 5f、1)。これは、オリゴマイシン処理によって減少せず、非共役呼吸の発生率の増加を示唆しています (図 5f、2)。 -/- Y マウスには低酸素を介したミトコンドリア機能不全が存在し、これも過剰な脂肪酸が原因である可能性があることが示されています。41,42

予想どおり、FCCPの添加後、-/- Yマウスではミトコンドリアの最大呼吸レベルが低下しました(図5f、3)。さらに、-/- Y マウスは解糖活性の増加を示すことがわかりました（図 5g）。ヴァールブルグ効果として知られる、酸化的リン酸化から解糖への代謝の切り替えが、癌細胞と老化細胞の両方で観察されました。これはRNA-seqデータでも同定されました（図5c）。

慢性的な小胞体ストレスとミトコンドリアの機能不全の結果の 1 つは、細胞レベルでの酸化損傷です。さまざまな検出手段を使用して、ミトコンドリア（補足図5d、ミトコンドリアスーパーオキシドのMitoSOX）と核（補足図5d、DNA酸化損傷のγ-H2AX）の両方で酸化損傷が発生し、タンパク質に影響を与えることを発見しました（補足図5e）、AOPP）、脂質（補足図5e、MDA）、およびRNA（補足図5e、8-OHG）。予想通り、抗酸化酵素は過剰活性化されました（補足図5e、GSH-PX、CAT、T-SOD、およびTAC）。注目すべきことに、そのような重度の酸化的損傷を受けると、-/- YマウスおよびWT-Oマウスでより高い細胞老化マーカーが検出されました（補足図5f）。

要約すると、Elovl2 の欠如は、細胞レベルでの短鎖脂肪酸の蓄積、ER ストレス、およびミトコンドリアの機能不全につながる可能性があります。

我々の以前の結果は、Elovl2の枯渇がマウスの中枢神経系の変性表現型を引き起こすことを示した。我々は、潜在的な変性効果もELOVL2欠損によって視神経系に誘発される可能性があると仮説を立てています。加齢黄斑変性症 (AMD) は、中心視野がぼやける可能性がある目の病気です。加齢によって黄斑が損傷を受けると起こります。我々の以前の研究では、Elovl2ノックアウトマウスの眼において、網膜の異なる層における細胞老化シグナルの増加と視覚機能の喪失を示すAMD様表現型を発見した（データは示さず）。これらの表現型は、Chen らによって最近発表された論文と一致しています。この研究では、AMD 表現型が Elovl2 変異マウスのドルーゼンおよびその他のマーカーによって確認されました 43。それを踏まえて、次に、Elovl2 の除去がヒト細胞で AMD 表現型を引き起こす可能性があるかどうかを調査しました。我々は、ヒト初代RPE細胞（健康なドナーから生成）へのshRNAのレンチウイルス送達を介して、Elovl2ノックダウンRPE細胞株（KE）を開発しました（補足図6a、b）。予想通り、Elovl2 のノックダウンは細胞老化 (図 6a) と増殖障害 (図 6b) を引き起こしました。 37 また、KE 細胞では P53、P21、IL-1b、IL-639 などの SASP マーカーの上方制御も検出されました。 (図6c)。 KE 細胞では、数多くの老化マーカーと AMD マーカーが RNA レベルとタンパク質レベルの両方で増加していることがわかりました (図 6c)。これらの結果は、SASP表現型が増加したAMDモデルが、ヒトRPE細胞におけるElovl2の欠損によって生成され得ることを示した。

ヒトRPE細胞におけるElovl2の枯渇によって誘導されるAMD表現型。無処理（対照）またはElovl2ノックダウン（Elovl2 KD）を行ったヒトRPE細胞上のβ-ガラクトシダーゼ染色（n = 3）。スケールバー、100 μm。 b 細胞倍加時間分析 (n = 9)。エラーバー、SEM。 *p < 0.05。有意水準は両側スチューデント t 検定で計算されました。ブランク細胞およびKE細胞における老化およびAMDマーカーのウェスタンブロッティング（c）およびqPCR（d）（n = 3）。 *p < 0.05。有意水準は両側スチューデント t 検定で計算されました。 e ER ストレスおよび細胞老化関連経路における遺伝子の発現パターン (n = 2)。 f KE RPE 細胞で上方制御された遺伝子が豊富なジーンオントロジー用語。 g mitoSOX 染色結果 (n = 3)。スケールバー、100 μm。 h VEGF および Aβ 抗体を含むニコチンアミド (Ni) で処理したブランクおよび KE RPE 細胞の免疫蛍光 (n = 3)。スケールバー、100 μm

上で述べたように、Elovl2 の欠如は脂肪酸の蓄積を引き起こし、慢性的な ER ストレスとミトコンドリアの機能不全を引き起こしました。したがって、我々は、これらの機能障害がElovl2欠損症誘発性ヒトAMDモデルでも発生するという仮説を立てた。実際、RNA-seq分析から、KE細胞における慢性ERストレスと細胞老化の劇的な増加がわかりました（図6eおよび補足図6c）。さらに、GO ターム解析により KE 細胞のミトコンドリア機能不全が示されました。 NAD生合成プロセスやアポトーシスミトコンドリア変化を制御する遺伝子など、ミトコンドリア機能に関連する遺伝子は調節不全でした（図6fおよび補足図6d）。さらに、ミトコンドリアにおける酸化損傷の蓄積が検出されました（図6g）。これは、KE細胞における重度の酸化損傷を反映しています。マウス細胞モデルとヒト細胞モデルの両方において、Elovl2 欠損は、慢性的な ER ストレスとミトコンドリアの機能不全によって引き起こされる酸化損傷の増加を引き起こしました。

ミトコンドリアの異常は、神経機能不全の初期の要因です。 NAD+ 前駆体ニコチンアミド (ビタミン B3) によるミトコンドリア機能の回復は、特に高齢者に視力喪失を引き起こす神経変性疾患である緑内障に対する予防的および介入として保護効果があることが報告されています 40。ミトコンドリアの回復が救済できるかどうかをさらに確認するにはElovl2 ノックダウン RPE 細胞における AMD 表現型については、Elovl2 ノックダウン RPE 細胞をニコチンアミド (Ni) で処理します。興味深いことに、KE細胞の培養中にNiで処理すると、細胞老化遺伝子の異常な発現が劇的に逆転し、ミトコンドリアの機能不全が軽減され、したがってAMDマーカーの顕著な減少が引き起こされました（図6h）。まとめると、これらの結果は、ミトコンドリア機能の回復により、Elovl2 欠乏によって引き起こされる AMD 表現型を改善できることが示されました。

エピジェネティックな変化は老化の特徴の 1 つです。老化と DNA メチル化レベルの間には不可欠な関係があることが 1960 年代後半に確立されました。しかし、数百の CpG 部位における DNA メチル化と生物学的年齢との相関関係が正確に確立されたのはつい最近のことです 6,11。私たちや他の研究者は、特定の遺伝子座の DNA メチル化が生物学的老化の正確なバイオマーカーとして使用できることを示しました。これらの CpG 部位における DNA メチル化の機能的影響については、多くの議論や推測がなされています。前回のレポートでは、一連の老化マーカーを特定しました。これらのマーカー遺伝子の一部は脂質代謝に関与しています。興味深いことに、Elovl2 遺伝子は脂質代謝のマスターコントロールとして機能し、糖尿病と強く関連しており、老化と最も関連性が高いことが示されています。4,11,15,16 Slieker et al. ELOVL2 は組織非依存性の年齢に関連する独自の DNA メチル化マーカーであると主張しました 15 が、その後の報告では、ELOVL2 は独自の普遍的な老化マーカーではなく、多くの組織で加齢とともに一貫して変化する CpG 部位/遺伝子がさらに多く存在することが示されました。異なる細胞/組織タイプ。それらの一部は、Wnt およびグルタミン酸受容体シグナル伝達経路の遺伝子にマッピングされ、少なくとも 10 種類の異なる細胞/組織にわたって加齢とともに変化します。17 この興味深い観察は、Wnt 経路が老化における潜在的な重要な役割を示していることも示しています。なぜなら、Wnt 経路は老化の維持に密接に寄与しているからです。老化中の成体幹細胞プール。この新興分野ではさらなる研究が必要です。

老化に関連した DNA メチル化がどのように媒介されるかというメカニズムはまだ不明です。細胞の損傷は、エピジェネティックな遺伝子サイレンシングの開始において重要な役割を果たします。3、22、23、DNA 損傷が発生した直後に転写抑制因子が即座に動員され、その部位の転写を沈黙させることができます。24 損傷修復プロセスを確実にするには、クロマチンのサイレンシングが必要です。一方、その後の異常な DNA メチル化は、このプロセスの後も保持されました。今回我々は、NuRD複合体が、細胞の酸化的損傷中、またはDNA二本鎖/一本鎖切断後のこれらの加齢に関連する部位でのDNAメチル化の媒介において重要な役割を果たしていることを示した。しかし、ランダムな DNA 損傷によって引き起こされる DNA メチル化のメカニズムを解明するには、今後の研究がまだ必要です。

重要な老化マーカーである Elovl2 は、超長鎖脂肪酸の伸長において重要な役割を果たします。以前の研究では、マウスモデルを用いたゲノムワイド関連研究により、Elovl2 が糖尿病にも関連していることが示されています。16、Elovl2 が代謝と老化の間の重要な関係であるという概念を裏付けています。今回我々は、まず遺伝子改変マウスモデルにおいて、Elovl2が老化において機能的な役割を果たしているかどうかを調査した。人間とマウスの寿命は大きく異なりますが（特に最大寿命は大きく異なります）、生物の健康状態を表すと考えられる理論上の寿命曲線の形状は、種間で驚くほど一貫しています44。いくつかのレビュー論文で、うまく示しています。保存された表現型と老化のメカニズムはヒトとマウスの両方で共有されており、その一部は酵母、線虫、ハエなどの種間で驚くほど一貫しています。確かに、Lopez-Otin et al. これらの保存された老化の特徴を 9 つの「老化の特徴」に分類しました 45。その多くは酵母からヒトまでの進化の距離に及びます。特定された9つの老化の特徴は次のとおりです:ゲノムの不安定性、ミトコンドリアの機能不全、栄養感知の調節不全、タンパク質恒常性の喪失、エピジェネティックな変化、細胞の老化、幹細胞の枯渇、細胞内コミュニケーションの変化、およびテロメアの減少。この利点を利用して、動物モデルで老化のメカニズムを研究し、人間にアプローチすることは非常に価値があります。この研究では、CRISPR-Cas9 を使用して Elovl2 ノックアウトマウスを作成しました。以前の報告とは対照的に、我々の研究では、Elovl2ノックアウトマウスにおいて劇的な老化促進表現型と老化の9つの特徴の多くを発見し、老化プロセスにおけるElovl2ノックアウトマウスの重要な役割を示唆した。さらに、Elovl2 および他のファミリーメンバーの構造は完全には明らかにされていません。構造生物学における AI 応用の急速な進歩に伴い、私たちは KeystoneFold モデルと RoseTTAFold、AlphaFold2 メソッドを併用して、ELOVL2 の構造を予測しました。 ELOVL2 および他の ELOVL ファミリーのタンパク質構造の解明に成功したことは、脂質合成プロセスをさまざまな観点からより深く理解するのに役立つ可能性があります。

脂質合成は、Elovl2 の位置である ER の正常な機能に基づいています。脂質合成とは別に、ER はタンパク質の合成、折り畳み、輸送に関連する重要な機能も実行します。 ER における遊離脂肪酸の蓄積により ER 機能が損傷され、その結果、アンフォールディングまたはミスフォールドされたタンパク質負荷および慢性的な ER ストレスの発生率が増加することが以前に報告されています。 Elovl2 アブレーションによる PUFA 合成の減少は、脂肪酸合成の代償的な増加につながり、ER での PUFA の脂肪酸前駆体の蓄積とミトコンドリアのエネルギー代謝の変化を通じて細胞の代謝恒常性に影響を与える可能性があります。 ER ストレスは、インスリン抵抗性やミトコンドリアの機能不全にも関連しています（補足図 7）。

ミトコンドリアは細胞の原動力であり、呼吸によるエネルギーの生産と細胞代謝の調節において重要な役割を果たしています 38,39。Elovl2 欠損により、トリカルボン酸回路から解糖系への代謝の切り替えが誘導され、これによりより反応性の高い酸化種が生成されます。 (ROS) は、細胞、組織、臓器に酸化ストレスを引き起こし、炎症反応のメッセンジャーとしても機能します。さらに、PUFA は炎症の解決に不可欠です。それに加えて、Elovl2 ノックアウト時には、アラキドン酸を含む脂肪酸の劇的な蓄積が見られました。アラキドン酸の蓄積は、PGE2生成に使用されるため炎症にも寄与する可能性があるため、PGE2はElovl2ノックアウト時の炎症に関与している可能性があります。将来的には研究していきたいと思います。 Elovl2 ノックアウトの状況では、さまざまな組織で生理学的炎症、細胞老化、成体幹細胞の枯渇が顕著に増加しました（補足図 7）。これらの生理学的変化が表現型の老化に寄与するという考えに沿って、我々は、網膜のさまざまな層における細胞老化シグナルの増加、RPE層46の破壊、および視覚機能の喪失によって示されるElovl2ノックアウトマウスの眼におけるAMD様表現型を発見した。これらの表現型は、Chen らによって最近発表された論文と一致しています。この研究では、AMD 表現型が Elovl2 変異マウスのドルーゼンおよびその他のマーカーによって確認されました 43。次に、このエピジェネティックな代謝 - 老化軸がヒトにも存在することを確認しました。ヒト初代RPE細胞におけるERストレス、ミトコンドリア機能不全、および細胞老化の同様の蓄積により、AMDマーカーのレベルの増加が検出されました。ニコチンアミドによるミトコンドリア活性の回復により、Elovl2 ノックダウンヒト RPE 細胞における AMD マーカーのレベルが劇的に減少しました。

私たちの結果は、エピジェネティックな変化が老化中の代謝を変化させることを示しており、エピジェネティックな老化プロセスと代謝的な老化プロセスの根底にある分子機構の理解を深めることができます。代謝機能障害は、加齢に伴うエピジェネティックな変化の影響を受けます。一方、代謝機能障害は、相互にエピジェネティックな変化を引き起こすメディエーターになることもあります。代謝が加齢に伴うエピジェネティックな変化をどのように調節するかについては、さらに研究する必要がある。

実験手順の詳細については、オンラインの補足資料「材料と方法」で提供されます。

すべてのマウス実験は、中国科学院動物研究所が発行した研究における動物の使用に関するガイドラインに従って実行されました。マウスは北京バイタルリバー研究所から購入し、動物学研究所の動物施設に飼育した。

データは私たちの以前の研究で生成されました。11 簡単に言うと、ゲノム DNA は参加者の全血から抽出されました。常染色体のメチル化率の値は、Illumina Infinium HumanMmethylation450 BeadChip を使用して測定されました。データは、BeadStudio ソフトウェア v3.2 によって分析されました。 CpG アイランドのメチル化マーカーのアノテーション強化テストは、両側フィッシャーの直接確率検定を使用して実行されました。老化モデルについては、以前の研究で説明しました。11 回帰係数は、このモデルに基づいて計算されました。共変量の性別、BMI、糖尿病の状態、民族性、およびバッチはモデルに含まれており、ペナルティ化 (正規化) から免除されました。 p 値は、同じ項とドロップワン F 検定で構築された最小二乗モデルに基づいています。

私たちは、AlphaFolder 220 と RoseTTAFold アーキテクチャに触発されて、KeystoneFold と呼ばれるアテンションメカニズムに基づく深層学習モデルを開発しました 21。簡単に言うと、HH-suite3 パッケージ 47 の HHblits を使用して複数の配列アライメント (MSA) を構築し、タンパク質の特徴を生成しました。入力シーケンス特徴行列は、隠れ層で 3 次元行列に変換されました。 Transformer からインスピレーションを得たアテンションアーキテクチャは、特定の MSA 特徴から残基の長距離連続コンテキストをキャプチャするために使用されました。全原子構造モデルは、pyRosetta を使用した勾配ベースの折り畳みに基づいて生成されました 48。残基ごとの Cɑ-lDDT スコアリング関数 49 を使用して、サンプリングされたすべての構造から最終モデルを選択しました。 Elovl2 の基板ドッキングは、Discovery Studio 3.1 を使用して準備および実行されました。

すべてのマウス実験は、ARRIVE ガイドラインおよび規制に従って実行されました。受精卵は、ヒト絨毛性ゴナドトロピン (phCG) 注射後 21 時間目に、ICR 雄と交雑した生後 6 週齢の ICR 過剰排卵雌マウスから収集されました。 Elovl2 エクソン 3 を標的とする Cas9 mRNA および sgRNA (補足図 1、それぞれ 20 ng/μl) を phCG 25 時間で注入しました。 Cas9 mRNA は mMESSAGEmMACHINE® T7 ULTRA Kit (Ambion、AMB1345-5) を使用して in vitro 転写され、sgRNA は MEGAshortscript™ Kit (Ambion、AM1354) を使用する in vitro 転写によって合成されました。

ヒト初代 RPE 細胞はアイバンクの死後組織に由来しており、倫理承認が免除されていました。ヒト RPE 細胞は主に健康なドナーに由来しました。ヒト線維芽細胞はATCC（WI-38、ATCC、CCL-75）から購入しました。ヒト線維芽細胞は、10％ウシ胎児血清および50U/mlのペニシリン-ストレプトマイシンを補充したダルベッコ改変イーグル培地（DMEM）中で維持しました。ヒト RPE 細胞を、10% ウシ胎児血清および 50 U/ml ペニシリン-ストレプトマイシンを添加した DMEM/F-12 (1:1) で培養しました。

Elovl2 ノックダウンの場合、外因的に shRNA (5'-TGTGGTACTATTTCTCCAAA-3') を発現したレンチウイルスベクター (pLL3.7-shElovl2) を作成し、Lipofectamin 3000 試薬 (Thermo Fisher、L3000008) を使用して 293T 細胞 (ATCC) にトランスフェクトして、レンチウイルスを取得しました。 Elovl2 ノックダウン細胞株を構築するために、6 ウェルプレート内のヒト RPE 細胞 (5 × 105 細胞/ウェルの濃度で一晩前に播種) を、Elovl2-shRNA を含むレンチウイルスで 24 時間感染させ、その後 24 時間感染させました。平衡のh。感染後48時間の時点で薬物治療を実施した。 Elovl2 ノックダウン細胞をレスキューするために、10 μg/ml クルクミン (Sigma、C7727) または 5 mM ニコチンアミド (Sigma、N0636) または DMSO を細胞培養培地に添加し、細胞を 48 時間処理しました。 H2O2毒性は細胞密度に反比例するため、H2O2効果のばらつきを避けるために、同様にコンフルエントな線維芽細胞に対してH2O2処理を行った。簡単に説明すると、継代 2 日目の細胞を 100 μM の濃度の H2O2 で単回投与で 24 時間処理し、その後 10% FBS 培地を含む新鮮な DMEM で 1:3 の比率で分割し、続いて SA-β-ギャル染色。

配列決定データは、中国科学院北京ゲノミクス研究所のゲノム配列アーカイブ (http://gsa.big.ac.cn/) に保管されています。このプロジェクトで報告されるマウスおよびヒトのデータのアクセッション番号は CRA002140 および CRA002141 です。タンパク質の 3D 構造と分子相互作用を予測するためのカスタマイズされたコードは、対応する著者への合理的な要求に応じて利用可能です。

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OCT および ERG サービスに関してご協力いただいた、Beijing Health OLight technology Co. Ltd の QC と JL に感謝します。病理部門とMRIサービスにご協力いただいたマテリアメディカ研究所、中国医学科学院、北京連合医科大学のCL、WG、TLに感謝します。中国科学院動物研究所の Shiwen Li 氏と Xili Zhu 氏の技術支援に感謝いたします。データ分析においてご協力いただきました ZL、ZX、QQ、CZ、JX、QW に感謝いたします。デバイスを提供していただいた Eppendorf、Leica、Beckman に感謝します。この研究は、中国科学院の戦略的優先研究プログラム (QZ および WL への XDA16030400)、中国国立自然科学財団 (QZ および WL への 31621004、QZ への 31471395、および GF への 31701286)、広州からの助成金によって支援されました。研究所（KZへ）、中国科学院のフロンティアサイエンスの主要研究プロジェクト（QYZDY-SSW-SMC002からQZ）、中国科学院の主要展開プロジェクト（ZDRW-ZS-2017-4からWL））、中国国家基礎研究プログラム（2014cB964801からWL）、中国ポスドク科学財団（2017M610990および2017T100107からJW）、中国国家革新人材ポスドクプログラム（BX201700243からLW）、および国家重点研究開発プログラム(2017YFA0103803からQZ)。

これらの著者は同様に貢献しました: Xin Li、Jiaqiang Wang、LeYun Wang、Yuanxu Gao

幹細胞および生殖生物学の国家主要研究所、中国科学院動物研究所、100101、北京、中国

Xin Li、Jiaqiang Wang、LeYun Wang、Guihai Feng、Yu Fei Li、Chao Liu、Xue Wei Yuan、Wei Li、Qi Zhou

ゲノム医学研究所、カリフォルニア大学サンディエゴ校、ラホーヤ、カリフォルニア州、92037、米国

シン・リー

マカオ科学技術大学医学部、タパイ、マカオ、999078、中国

シン・リー＆カン・チャン

マカオ科学技術大学、月惑星科学国家重点研究所、タパイ、マカオ、999078、中国

高源秀

臨床トランスレーショナルイノベーションセンター、四川大学西中国病院、成都、610041、中国

Yuanxu Gao & Jun Zou

広州女性児童医療センター、広州医科大学、広州、510623、中国

Gen Li & Meixin Yu

中山大学中山眼科センター、広州、510060、中国

リン・ジャオ & ホン・欧陽

先端バイオテクノロジー研究所および生命科学院、南方科技大学、深セン、518055、中国

朱建康

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XL、JW、QZ、KZ がこの研究を考案し、設計しました。著者全員が実験を実行しました。 XL、JW、LW、GF、GL、XWY、YG、JZ、MY、YFL、CL、LZ、HO、J.-KZ、QZ、および KZ がデータを生成または分析しました。 J.-KZ、QZ、KZ がプロジェクトを監督しました。 XL、JW、GF、JKZ、QZ、KZ がデータを分析し、デザインし、原稿を執筆しました。すべての著者が記事を読んで承認しました。

Jian-Kang Zhu、Wei Li、Qi Zhou、または Kang Zhang との通信。

著者らは、エピジェネティックマーカーを操作することによって老化を修正する方法に関する特許を申請した。 KZ は Signal Transduction and Targeted Therapy の編集長の 1 人ですが、原稿の処理プロセスには関与していません。

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転載と許可

Li、X、Wang、J、Wang、L.ら。年齢依存性の DNA メチル化によって引き起こされる脂質代謝機能障害は、老化を促進します。 Sig Transduct Target Ther 7、162 (2022)。 https://doi.org/10.1038/s41392-022-00964-6

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受信日: 2021 年 12 月 1 日

改訂日: 2022 年 2 月 24 日

受理日: 2022 年 2 月 27 日

公開日: 2022 年 5 月 25 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41392-022-00964-6

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