估计皮肤内在年龄的表观遗传学方法技术

本发明专利技术提供用于获得可用于确定个体的皮肤内在年龄的信息的方法，所述方法包括以下步骤：(a)从来源于所述个体的皮肤细胞获得基因组DNA；以及(b)观察所述基因组DNA中选自下组的>30个CpG基因座的胞嘧啶甲基化：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】估计皮肤内在年龄的表观遗传学方法
本专利技术涉及检测和分析基因组DNA中胞嘧啶甲基化模式的方法。更具体地，本专利技术涉及检测和分析基因组DNA中特定位点的胞嘧啶甲基化模式以确定皮肤内在年龄和健康。
技术介绍
众所周知，老化是主要由个体年龄驱动的多因素过程。皮肤老化是由内在和外在因素两者驱动的特别的多因素现象。就内在因素而言，个体的实足年龄是最为熟知的，但其他内在因素如个体的代谢、饮食、应激和潜在健康也对皮肤年龄有影响。除了这些内在因素之外，皮肤暴露于外部挑战如UV辐射、污染、干燥条件和极端温度。这些外在因素因此也影响个体皮肤年龄。因此，显然存在两种不同形式的皮肤年龄：外在年龄，其由外在因素(即，源于角质层外表面的外部，然后其穿透角质层进入皮肤)引起的老化累积主导，尤其是由日光暴露主导(光老化)；以及内在年龄，其为由于内源产生的因素所致的皮肤老化程度；换言之，不是由于外在因素所致的老化。为了理解起见，考虑个体的两种不同类型的皮肤是有帮助的。一种来自通常由衣服保护的部位(如臀部区域或上臂内侧区域)。另一种来自日光暴露部位(如面部或手背)。保护部位会极少暴露于外在老化因素，因此任何老化会归因于内在因素。暴露部位会完全暴露于外在老化因素，因此该区域老化的年龄会归因于内在因素导致的固有内在年龄和外在因素导致的老化两者的组合。本专利技术涉及开发估计个体皮肤内在年龄的表观遗传学方法。DNA甲基化是基因表达的表观遗传学决定因素。CpG甲基化模式是可遗传的、组织特异性的，并且与基因表达相关。甲基化(特别是如果位于基因启动子中)的结果通常是基因沉默。DNA甲基化还与其他细胞过程相关，所述细胞过程包括胚胎发育、染色质结构、基因组印记、雌性中的体细胞X染色体失活、外源DNA的转录和转座的抑制以及DNA复制时序(timingofDNAreplication)。当基因被高度甲基化时，其不太可能被表达。因此，鉴别基因组中含有5-meC的位点对于了解基因表达的细胞类型特异性程序以及了解在正常发育、老化和疾病如癌症期间基因表达谱如何改变是重要的。DNA甲基化模式的作图(mapping)对于了解多样生物学过程如印记基因的调节、X染色体失活和人类癌症中肿瘤抑制基因沉默是重要的。HorvathS.等人的“DNAmethylationageofhumantissuesandcelltypes”(GenomeBiology14(2103)R115)报道了使用实足年龄的转化版本，其使用惩罚回归模型(弹性网)在CpGs上回归。弹性网回归模型选择被称为表观遗传学时钟CpGs的353个CpGs，因为它们的加权平均值(由回归系数形成)据称相当于表观遗传学时钟。该研究在本专利中称为“Horvath研究”。然而，我们现在已经发现，对于日光暴露皮肤部位，基于这些353个基因座的预测年龄比它们的实际(“实足”)年龄大约年轻9岁，表明它们没有检测日光诱导的皮肤损伤。另外，发现防晒皮肤样品的年龄比实足年龄年轻4岁，这是对防晒皮肤年龄的低估，预期防晒皮肤年龄与从其采集样品的受试者的实足年龄大致相同。因此，这些353个基因座不能识别光损伤和光保护皮肤类型之间的差异，低估了防晒皮肤的年龄，并且预测光损伤皮肤比光保护皮肤更年轻。因此，可以理解，该模型不能评估不同形式的老化-外在老化和内在老化。因此，本专利技术旨在解决这种现有技术老化模型的不良性能，并提供用于评估皮肤内在年龄的改进方法。
技术实现思路
我们已惊奇地发现，不同的、特定的甲基化位点集为内在皮肤年龄的预测提供提高的准确度。特别地，该位点能够预测保护皮肤的年龄，并且还能够给出令人惊奇地不受外在因素影响的暴露皮肤内在年龄。因此，在第一方面，本专利技术提供用于获得可用于确定个体的皮肤内在年龄的信息的方法，所述方法包括以下步骤：(a)从来源于所述个体的皮肤细胞获得基因组DNA；以及(b)观察所述基因组DNA中选自下组的>30个CpG基因座的胞嘧啶甲基化：从而获得可用于确定所述个体的所述皮肤内在年龄的信息。基因组DNA获自来源于个体的皮肤细胞。皮肤样品优选包含表皮，所述表皮是单独的或与真皮组合。优选使用来自该组的>40个位点，更优选使用该组的>45、>50、>55、>60、>65、>70、>75、>80、>85个位点，最优选所有89个位点。优选所观察的基因座是：更优选所观察的基因座是：在另一实施方案中，评估基因组DNA中胞嘧啶甲基化，其中所述基因组DNA在以上列出的CpG基因座名称的20kBp内，优选在15kBp内，更优选在10kBp内，还更优选在5kBp内，甚至更优选在1kBp内，最优选在0.5kBp内。在第二方面，本专利技术提供用于获得可用于确定个体的皮肤内在年龄的信息的试剂盒，所述试剂盒包含：-特异于生物样品中的>30个基因组DNA序列的引物或探针，其中所述基因组DNA序列在所述基因组DNA中包含选自下组的CpG基因座，所述组仅由以下CpG基因座名称组成：和用于以下方法的试剂：基因组DNA聚合方法；基因组DNA杂交方法；基因组DNA直接测序方法；基因组DNA亚硫酸氢盐转化方法；或基因组DNA焦磷酸测序方法。优选地，引物或探针特异于生物样品中的>40个基因组DNA序列，更优选>45、>50、>55、>60、>65、>70、>75、>80、>85个，最优选引物或探针特异于该组中的所有89个位点。优选地，引物或探针特异于皮肤样品中的基因组DNA序列，最优选地，皮肤样品包含表皮，所述表皮是单独的或与真皮组合。优选地，引物或探针特异于以下CpG基因座名称：更优选地，引物或探针特异于以下CpG基因座名称：在另一实施方案中，评估基因组DNA中的胞嘧啶甲基化，其中所述基因组DNA在以上列出的CpG基因座名称的20kBp内，优选在15kBp内，更优选在10kBp内，还更优选在5kBp内，甚至更优选在1kBp内，最优选在0.5kBp内。优选地，试剂盒包含甲基化微阵列。优选地，试剂盒包含DNA测序方法。具体实施方式如所讨论的，皮肤中的老化过程是也在身体上变化的高度多因素现象。例如，保护皮肤比暴露皮肤受到少得多的损伤，并且因此显然来自同一个体的不同皮肤区域会具有不同程度的损伤，因此具有不同的“年龄”。在本专利技术中，我们考虑两种形式的皮肤年龄：内在年龄；和外在年龄。就内在年龄而言，个体的实足年龄是主导性的，但其他内在因素如个体的代谢、饮食、应激和潜在健康也有影响。因此，在本专利技术的上下文中，内在年龄意指由内源因素导致的皮肤年龄。就外在年龄而言，固有年龄仍会是基本组成部分，但此外，外源因素如UV辐射、污染、干燥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于获得可用于确定个体的皮肤内在年龄的信息的方法，所述方法包括以下步骤：/n(a)从来源于所述个体的皮肤细胞获得基因组DNA；以及/n(b)观察所述基因组DNA中选自下组的＞30个CpG基因座的胞嘧啶甲基化：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180615 EP 18177976.01.用于获得可用于确定个体的皮肤内在年龄的信息的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)从来源于所述个体的皮肤细胞获得基因组DNA；以及
(b)观察所述基因组DNA中选自下组的＞30个CpG基因座的胞嘧啶甲基化：



从而获得可用于确定所述个体的皮肤内在年龄的信息。


2.根据权利要求1所述的方法，其中使用来自所述组的＞40个位点，更优选＞45、＞50、＞55、＞60、＞65、＞70、＞75、＞80、＞85个位点，最优选所有89个位点。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所观察的基因座是以下CpG基因座：








4.根据权利要求1所述的方法，其中所观察的基因座是以下CpG基因座：





5.用于获得可用于确定个体的皮肤内在年龄的信息的试剂盒，所述试剂盒包含：
-特异于生物样品中的＞30个基因组D...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·A·冈恩，T·卡瓦特拉，
申请(专利权)人：荷兰联合利华有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL