[发明专利]一种获得中国人群个体年龄的方法

说明书

本发明提供了一种获得中国人群个体年龄的方法，涉及生物技术领域，具体包括以下步骤：(1)测定样本的甲基化水平，获得样本数据，将样本数据预处理后，将每个CpG位点的甲基化水平记录为β值，得到阵列甲基化数据；(2)条件表观基因组关联分析；(3)将步骤(2)得到的显著位点共同与年龄构建多元回归模型，去除对年龄影响不显著的甲基化位点，留下对年龄影响显著的甲基化位点；(4)根据BSR算法，在步骤(3)得到的显著位点中选择DNA甲基化标志物，构建预测年龄的MLR模型，即得中国人群个体年龄。本发明中的方法实现了利用血液或血痕对个体年龄的推断，精确度以及稳定性较高。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种获得中国人群个体年龄的方法。

背景技术

人类衰老与基因组特定位点的DNA甲基化变化有关。这些表观遗传修饰可用于跟踪供体年龄以进行法医分析或评估生物学年龄。相关研究表明，人类基因组中特定CpG位点的甲基化水平会随着年龄发生变化。对于某些CpG位点，其甲基化的程度与年龄几乎呈线性相关，这些CpG位点可以作为预测年龄的生物标志物。血液是犯罪现场中比较常见的生物痕迹，也是基于DNA甲基化进行年龄推断研究开展最多的生物检材。通过测定血液中特定CpG位点的甲基化水平来预测年龄在法医学上有着重要的应用价值。

1967年，Berdyshev GD等首次提出DNA的甲基化水平与衰老紧密相关，开辟了DNA甲基化与老化的相关性研究的先河。2013年，Steve Horvath在多组织中通过Illumina 27K和450K芯片测序技术筛选了353个年龄相关的甲基化位点，奠定了运用甲基化位点预测年龄的基础。2014年，Weidner等在151个血液样本中通过亚硫酸氢盐焦磷酸测序技术筛选得到了3个年龄相关的甲基化位点，用其进行年龄预测的MAD(Mean absolute deviation，平均绝对偏差)小于5年。2015年，ZbiecPiekarska等通过焦磷酸测序技术检测了303份血样的DNA甲基化水平，利用7个甲基化位点进行年龄的预测，表型解释方差为0.86，预测的MAD为5.03年。同年，中国学者Feng等人通过11个CpG位点对49名中国女性的年龄进行了预测，MAD为6岁左右。2016年，Park等通过对535例韩国人的血液样本进行3个CpG位点甲基化值的测定(ELOVL2，ZNF423，CCDC102B)，并且建立了年龄预测的模型，结果显示MAD为3.16年。Mawlood等也通过比较年龄相关基因的启动子区域中CpG岛的甲基化水平，确定了4个年龄相关基因(NPTX2、KCNQ1DN、GRIA2和TRIM58)，利用80例年龄分布在18至91岁之间的女性血液DNA样本进行年龄的预测，结果显示MAD为7.2年。2018年，Aliferi等利用大规模平行测序技术测定对110例全血样品的12个CpG位点的甲基化值进行测定，结果预测结果的MAD小于4年。同年，中国学者通过83个CpG作为预测因子，能准确预测89例中国儿童和青少年(年龄范围在6-17岁)的生理年龄，MAD为0.62年。2019年，Jung等通过测定150例韩国人血液样品中5个CpG位点的DNA甲基化水平，建立年龄预测模型，结果显示MAD为3.48年。同年，Feng等也通过测定390名中国北方汉族男性(15-75岁)的外周血样品的CpG位点的甲基化水平，建立了年龄预测的最优模型，MAD为2.89年。

但是，目前大多数研究都是以欧美人群为研究对象，并且多数采用的都是Illumina 27K或450K芯片数据，利用特定甲基化位点构建模型进行年龄的预测。由于亚欧遗传背景的差异，在欧美人群中构建的预测模型不一定准确适用于中国人群。目前，针对中国人群，只有小样本(49N390)的儿童和青少年，女性，或者男性的单一群体的年龄预测模型，并且利用的是Epityper系统，焦磷酸测序或者Illumina 450K芯片产生的数据。利用大样本(N＝2664)的Illumina 850K芯片数据在全甲基化组水平上筛选年龄独立显著相关的甲基化位点，利用这些位点对年龄分布跨度大，不同性别，以及不同地区的中国人群年龄预测的研究几乎没有。因此，提供一种检测个体特定位点的甲基化水平来获得不同年龄层，不同性别和不同地区的中国人群年龄的方法称为亟待解决的问题。

发明内容