目的:探讨肥胖相关指标与DNA甲基化时钟及其加速指标之间的关系,并分析两者在时间上的先后顺序。方法:研究数据来源于中国双生子登记系统在2013年和2017—2018年开展的两次专题调查。通过Illumina Infinium人类甲基化450K芯片和EPIC芯...目的:探讨肥胖相关指标与DNA甲基化时钟及其加速指标之间的关系,并分析两者在时间上的先后顺序。方法:研究数据来源于中国双生子登记系统在2013年和2017—2018年开展的两次专题调查。通过Illumina Infinium人类甲基化450K芯片和EPIC芯片测定外周血DNA甲基化数据,并采用DNA甲基化年龄计算器(https://dnamage.genetics.ucla.edu/)或研究者提供的R代码计算DNA甲基化时钟指标GrimAA、PCGrimAA和DunedinPACE。肥胖指标包括体重、体重指数(body mass index,BMI)、腰围、腰臀比、腰高比。横断面分析纳入1070名双生子,对内分析同卵双生子378对,异卵双生子155对,采用混合效应模型分析肥胖指标与DNA甲基化时钟及其加速指标的相关性。纵向分析纳入314名双生子,对内分析同卵双生子95对,异卵双生子62对,采用交叉滞后模型进一步探索肥胖与DNA甲基化时钟指标间的时间顺序关联。上述分析均分别在全部双生子和同卵、异卵双生子对内进行。结果:横断面分析人群中同卵双生子占71.0%,男性占68.0%,平均实足年龄为(49.9±12.1)岁;纵向分析人群中同卵双生子占60.5%,男性占60.8%;基线平均实足年龄为(50.4±10.2)岁,平均随访时间(4.6±0.6)年。除随访时腰臀比均值高于基线外,其他肥胖指标基线与随访均值差异无统计学意义。相关性分析显示,在全部双生子中,体重、BMI、腰围、腰臀比、腰高比均与DunedinPACE时钟呈正相关,其中腰高比与DunedinPACE时钟的关联最为显著(β=0.21,95%CI:0.11~0.31);体重和BMI均与GrimAA呈负相关(β=-0.03,95%CI:-0.05~-0.01;β=-0.07,95%CI:-0.12~-0.02),体重与PCGrimAA呈负相关(β=-0.02,95%CI:-0.03~0.00);但双生子对内分析中的相关性未达到统计学显著水平。交叉滞后分析显示,基线体重升高可能引起随访时GrimAA增加,基线体重、BMI和腰围升高可能引起随访时PCGrimAA增加,基线腰臀比升高可能引起随访时DunedinPACE升高。结论:肥胖指标与DNA甲基化时钟指标存在相关,基线肥胖指标对随访时部分DNA甲基化时钟指标的变化具有影响,肥胖可能通过加速DNA甲基化时钟和衰老进程对个体健康产生长期影响,但二者间的关联受双生子共享的遗传或环境因素影响。展开更多
浮游动物是水生生态系统的重要组成部分,对外界干扰和水体环境变化敏感,监测其物种多样性和群落组成有助于理解生态系统动态变化,并为水质管理提供科学依据。近年来,环境DNA(eDNA)技术已广泛用于生物调查,但其与传统形态学鉴定在浮游动...浮游动物是水生生态系统的重要组成部分,对外界干扰和水体环境变化敏感,监测其物种多样性和群落组成有助于理解生态系统动态变化,并为水质管理提供科学依据。近年来,环境DNA(eDNA)技术已广泛用于生物调查,但其与传统形态学鉴定在浮游动物多样性检测中的一致性和互补性仍不明确。为此,本研究于2014年和2015年对抚仙湖进行了2周年的季节性野外调查,比较eDNA技术和形态学鉴定在检测浮游动物物种多样性和群落组成上的异同。研究结果显示:(1)在对抚仙湖2014年和2015年的季节性周年监测中,基于线粒体细胞色素c氧化酶Ⅰ(Cytochrome c OxidaseⅠ,COI)基因高通量测序的eDNA技术与形态学鉴定检测到的浮游动物alpha多样性(物种丰富度和Shannon-Wiener多样性指数)变化趋势一致,验证了eDNA技术在野外季节性周年监测中的可行性;(2)与形态学鉴定相比,基于COI基因高通量测序的eDNA技术能够获得更多的物种数,但是eDNA技术能确定到属的轮虫物种数少于形态学鉴定;(3)两种方法均发现抚仙湖浮游动物群落结构组成具有时间衰减变化趋势,eDNA技术比形态学鉴定更能辨别出不同季节浮游动物群落组成间的差异。尽管eDNA技术在检测轮虫物种数和浮游动物生物量上存在局限,但其在检测浮游动物多样性和群落结构的季节性变动方面具有明显的优势。本研究利用野外周年监测样品,尝试将eDNA技术应用于湖泊浮游动物检测,发现基于COI基因的eDNA技术在浮游动物群落组成辨别中具有更高的分辨率,但在浮游动物多样性研究和水生态监测中推广该技术前需完善基因数据库。展开更多
文摘目的:探讨肥胖相关指标与DNA甲基化时钟及其加速指标之间的关系,并分析两者在时间上的先后顺序。方法:研究数据来源于中国双生子登记系统在2013年和2017—2018年开展的两次专题调查。通过Illumina Infinium人类甲基化450K芯片和EPIC芯片测定外周血DNA甲基化数据,并采用DNA甲基化年龄计算器(https://dnamage.genetics.ucla.edu/)或研究者提供的R代码计算DNA甲基化时钟指标GrimAA、PCGrimAA和DunedinPACE。肥胖指标包括体重、体重指数(body mass index,BMI)、腰围、腰臀比、腰高比。横断面分析纳入1070名双生子,对内分析同卵双生子378对,异卵双生子155对,采用混合效应模型分析肥胖指标与DNA甲基化时钟及其加速指标的相关性。纵向分析纳入314名双生子,对内分析同卵双生子95对,异卵双生子62对,采用交叉滞后模型进一步探索肥胖与DNA甲基化时钟指标间的时间顺序关联。上述分析均分别在全部双生子和同卵、异卵双生子对内进行。结果:横断面分析人群中同卵双生子占71.0%,男性占68.0%,平均实足年龄为(49.9±12.1)岁;纵向分析人群中同卵双生子占60.5%,男性占60.8%;基线平均实足年龄为(50.4±10.2)岁,平均随访时间(4.6±0.6)年。除随访时腰臀比均值高于基线外,其他肥胖指标基线与随访均值差异无统计学意义。相关性分析显示,在全部双生子中,体重、BMI、腰围、腰臀比、腰高比均与DunedinPACE时钟呈正相关,其中腰高比与DunedinPACE时钟的关联最为显著(β=0.21,95%CI:0.11~0.31);体重和BMI均与GrimAA呈负相关(β=-0.03,95%CI:-0.05~-0.01;β=-0.07,95%CI:-0.12~-0.02),体重与PCGrimAA呈负相关(β=-0.02,95%CI:-0.03~0.00);但双生子对内分析中的相关性未达到统计学显著水平。交叉滞后分析显示,基线体重升高可能引起随访时GrimAA增加,基线体重、BMI和腰围升高可能引起随访时PCGrimAA增加,基线腰臀比升高可能引起随访时DunedinPACE升高。结论:肥胖指标与DNA甲基化时钟指标存在相关,基线肥胖指标对随访时部分DNA甲基化时钟指标的变化具有影响,肥胖可能通过加速DNA甲基化时钟和衰老进程对个体健康产生长期影响,但二者间的关联受双生子共享的遗传或环境因素影响。
文摘浮游动物是水生生态系统的重要组成部分,对外界干扰和水体环境变化敏感,监测其物种多样性和群落组成有助于理解生态系统动态变化,并为水质管理提供科学依据。近年来,环境DNA(eDNA)技术已广泛用于生物调查,但其与传统形态学鉴定在浮游动物多样性检测中的一致性和互补性仍不明确。为此,本研究于2014年和2015年对抚仙湖进行了2周年的季节性野外调查,比较eDNA技术和形态学鉴定在检测浮游动物物种多样性和群落组成上的异同。研究结果显示:(1)在对抚仙湖2014年和2015年的季节性周年监测中,基于线粒体细胞色素c氧化酶Ⅰ(Cytochrome c OxidaseⅠ,COI)基因高通量测序的eDNA技术与形态学鉴定检测到的浮游动物alpha多样性(物种丰富度和Shannon-Wiener多样性指数)变化趋势一致,验证了eDNA技术在野外季节性周年监测中的可行性;(2)与形态学鉴定相比,基于COI基因高通量测序的eDNA技术能够获得更多的物种数,但是eDNA技术能确定到属的轮虫物种数少于形态学鉴定;(3)两种方法均发现抚仙湖浮游动物群落结构组成具有时间衰减变化趋势,eDNA技术比形态学鉴定更能辨别出不同季节浮游动物群落组成间的差异。尽管eDNA技术在检测轮虫物种数和浮游动物生物量上存在局限,但其在检测浮游动物多样性和群落结构的季节性变动方面具有明显的优势。本研究利用野外周年监测样品,尝试将eDNA技术应用于湖泊浮游动物检测,发现基于COI基因的eDNA技术在浮游动物群落组成辨别中具有更高的分辨率,但在浮游动物多样性研究和水生态监测中推广该技术前需完善基因数据库。
