综述:皮肤衰老的遗传决定因素:全基因组关联研究和候选基因的系统综述与荟萃分析

《Journal of Physiological Anthropology》:Genetic determinants of skin ageing: a systematic review and meta-analysis of genome-wide association studies and candidate genes

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:Journal of Physiological Anthropology 3.3

编辑推荐:

  这篇综述对已发表的全基因组关联研究(GWAS)和候选基因研究进行系统回顾与荟萃分析,总结了与皮肤衰老表型相关的遗传位点,探讨其潜在生物学途径。研究发现皮肤衰老基因多参与发育、细胞骨架和细胞质组织及色素沉着等过程,为深入了解皮肤衰老机制提供依据。

  ### 皮肤衰老的遗传密码:探索基因与衰老的奥秘
在全球老龄化趋势加剧的背景下,深入探究衰老的奥秘变得愈发重要。皮肤作为人体最大且暴露最多的器官,其衰老过程是一个复杂且多面的现象,涵盖了外观、结构和功能等多方面的变化,表现为皱纹、色素沉着、松弛等多种表型。这些表型不仅在个体间存在差异,还受到性别、种族等因素的影响。尽管已有许多研究试图揭示皮肤衰老的遗传因素,但以往的研究往往局限于少数表型,难以全面解析其遗传机制。

研究目的与方法


本次研究旨在全面总结已发表研究中与皮肤衰老相关的遗传因素,通过荟萃分析评估特定基因座与皮肤衰老的关联,并探索潜在的生物学通路。研究人员按照 PRISMA 指南,于 2024 年 1 月在 Embase、PubMed 和 Web of Science 数据库中进行文献检索,筛选出符合条件的人类非侵入性观察研究,最终纳入 48 项研究。同时,将新加坡 / 马来西亚横断面遗传流行病学研究(SMCGES)的数据也纳入分析。

在数据处理方面,研究人员对纳入研究的各项数据进行详细提取,包括作者、发表年份、样本信息、研究的皮肤衰老表型及相关单核苷酸多态性(SNP)等。对于定量数据,如 p 值、优势比(OR)和置信区间(CI)等进行准确提取与转换,确保数据的一致性和准确性。随后,运用 R 软件的 metafor 包进行荟萃分析,生成森林图评估基因座与皮肤衰老的关联,并计算不一致性指数()衡量异质性。此外,利用 g:Profiler 的功能分析对基因座进行功能富集分析,探索其在皮肤衰老过程中的生物学功能。

研究结果


经过严格筛选,48 项研究共涉及 2408 个 SNP 和 3844 个 SNP - 表型关联。这些 SNP 分布在 410 个基因座上,被称为皮肤衰老基因座。研究发现,纳入的研究在样本来源、研究设计、表型定义等方面存在较大差异,样本来自 16 个国家,样本量从 39 人到 287,137 人不等。

荟萃分析显示,95 个基因座与皮肤衰老相关,其中 30 个基因座经多项研究证实与皮肤衰老显著相关,而另外 65 个基因座的总体关联不显著。这些基因座与多种皮肤衰老表型相关,包括皱纹、色素沉着、皮肤癌等,且同一基因座相关的表型往往具有相似性。

例如,AFG3L1P、CPNE7 等多个基因座与皮肤颜色相关表型密切相关。AFG3L1P 可能通过与 MC1R 的连锁不平衡影响色素沉着;CPNE7 则通过调节微管扩张和重组,在黑素体的组织和运输中发挥作用,进而影响皮肤色素沉着。

BCAR3、MYO16 等基因座与皱纹和松弛相关表型有关。BCAR3 参与细胞信号通路,通过激活 Rap1 影响肌动蛋白细胞骨架组装,间接影响胶原蛋白生成;MYO16 通过与 PI3K 和 WAVE 信号通路相互作用,调节肌动蛋白聚合,促进胶原蛋白合成,与皱纹形成密切相关。

BNC2、CLPTM1L 等基因座与皮肤癌相关表型相关。BNC2 编码的锌指蛋白可诱导细胞周期停滞,抑制肿瘤细胞生长;CLPTM1L 与 TERT 基因存在强连锁不平衡,而 TERT 基因与端粒合成密切相关,端粒长度又与皮肤癌风险增加有关。

功能富集分析表明,与皮肤衰老相关的基因主要涉及色素沉着、发育、细胞质和细胞骨架等生物学过程。这些过程在皮肤的正常生理功能和衰老过程中都起着关键作用,例如色素沉着相关基因可调节黑色素生成,保护皮肤免受紫外线损伤;发育相关基因参与人体生长发育和组织器官的形成与维持;细胞质和细胞骨架相关基因则确保细胞的结构完整性和正常功能。

研究结论与展望


本研究通过系统综述和荟萃分析,揭示了多个与皮肤衰老相关的基因座及其潜在的生物学通路,强调了发育、细胞骨架和细胞质组织以及色素沉着等基本生物学过程在皮肤衰老中的重要作用。然而,研究也存在一定局限性,如研究的异质性较大,多数研究集中在欧洲和东亚人群,且表型评估多依赖主观视觉方法,存在个人和文化偏见。

未来研究可针对同一 SNP 在多个种群中的作用进行深入探究,以加强对基因座与皮肤衰老关联的理解。进一步研究这些基因座背后的生物学过程,将有助于更深入地揭示皮肤衰老表型的发病机制,为开发延缓皮肤衰老的干预措施提供理论依据,让我们有望在未来更好地对抗皮肤衰老,保持肌肤的年轻状态。

下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究

10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析!

欢迎下载Twist《不断变化的CRISPR筛选格局》电子书

单细胞测序入门大讲堂 - 深入了解从第一个单细胞实验设计到数据质控与可视化解析

下载《细胞内蛋白质互作分析方法电子书》

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

版权所有 生物通

Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

联系信箱:

粤ICP备09063491号