甲基化年齡時鐘不僅是一種評估個體衰老速度的工具，更是預(yù)測健康風(fēng)險(xiǎn)、為個性化醫(yī)療提供數(shù)據(jù)支持的生物標(biāo)志物。
檢測方案
1. 技術(shù)平臺選擇與優(yōu)化
全基因組甲基化分析平臺：選擇能夠覆蓋全基因組70% CG位點(diǎn)的平臺（如XRBS），以確保模型訓(xùn)練的全面性。
數(shù)據(jù)兼容性：確保所選平臺能夠與現(xiàn)有的芯片數(shù)據(jù)和測序數(shù)據(jù)兼容，以便于模型的廣泛應(yīng)用。
2. 定制化模型開發(fā)
定制化表觀遺傳時鐘：根據(jù)特定需求（如疾病研究、健康監(jiān)測等），構(gòu)建定制化的表觀遺傳時鐘模型。
機(jī)器學(xué)習(xí)算法：利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法（如隨機(jī)森林、深度學(xué)習(xí)等）對全基因組甲基化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提高預(yù)測準(zhǔn)確性。
3. 數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理
樣本收集：收集不同年齡、性別、健康狀況的個體樣本，以確保模型的泛化能力。
數(shù)據(jù)預(yù)處理：對收集到的甲基化數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制和標(biāo)準(zhǔn)化處理，以減少技術(shù)偏差。
4. 模型訓(xùn)練與驗(yàn)證
訓(xùn)練集構(gòu)建：使用高質(zhì)量的甲基化數(shù)據(jù)構(gòu)建訓(xùn)練集，以訓(xùn)練甲基化時鐘模型。
交叉驗(yàn)證：采用交叉驗(yàn)證方法評估模型的預(yù)測性能，確保模型的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
5. 成果輸出與應(yīng)用
預(yù)測健康風(fēng)險(xiǎn)：利用甲基化時鐘預(yù)測個體的健康風(fēng)險(xiǎn)，為個性化醫(yī)療提供數(shù)據(jù)支持。
健康應(yīng)用：將甲基化時鐘應(yīng)用于疾病研究、衰老機(jī)制探索等領(lǐng)域。
現(xiàn)有甲基化芯片年齡時鐘檢測局限
位點(diǎn)受限：在有限的CG位點(diǎn)上進(jìn)行模型訓(xùn)練，限制分析廣度。
芯片受限：隨著芯片更新?lián)Q代，模型內(nèi)位點(diǎn)丟失導(dǎo)致模型失效。
準(zhǔn)確性受限：基于有限位點(diǎn)預(yù)測可能存在偏差，影響結(jié)果準(zhǔn)確性。
平臺受限：芯片數(shù)據(jù)與測序數(shù)據(jù)不兼容，限制模型應(yīng)用范圍。
成本受限：模型位點(diǎn)無法單獨(dú)進(jìn)行panel檢測，增加應(yīng)用成本。
易基因全基因組范圍甲基化年齡預(yù)測技術(shù)突破
定制模型：構(gòu)建定制化表觀遺傳時鐘，滿足特定需求。
全面覆蓋：全基因組70% CG位點(diǎn)參與模型訓(xùn)練，確保分析全面性。
預(yù)測準(zhǔn)確：訓(xùn)練模型使甲基化預(yù)測年齡更加準(zhǔn)確。
應(yīng)用靈活：模型位點(diǎn)panel測序的應(yīng)用更加靈活。
研究案例
（1）基于亞硫酸鹽測序的交集時鐘揭示人類胚胎發(fā)生過程中年輕化事件
本研究使用182個人類血液樣本的可用簡化基因組亞硫酸鹽測序（RRBS）數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，開發(fā)針對亞硫酸鹽測序數(shù)據(jù)優(yōu)化的交集時鐘，最大限度利用未丟失的時鐘CpG位點(diǎn)進(jìn)行年齡預(yù)測。
圖：交集時鐘工作流程示意圖。
（2）表觀遺傳時鐘捕獲的小鼠培養(yǎng)和組織衰老
本研究通過RRBS評估小鼠胚胎成纖維細(xì)胞（MEFs）的DNA甲基化水平變化，并開發(fā)體外追蹤細(xì)胞衰老方法。
圖：在MEF中檢測DNA甲基化CultureAGE值
參考文獻(xiàn)：
1) Kerepesi C, Gladyshev VN. Intersection clock reveals a rejuvenation event during human embryogenesis. Aging Cell. 2023 Oct;22(10):e13922. doi: 10.1111/acel.13922. PubMed PMID: 37786333.
2) Minteer C, et al. Tick tock, tick tock: Mouse culture and tissue aging captured by an epigenetic clock. Aging Cell. 2022 Feb;21(2):e13553. doi: 10.1111/acel.13553. PubMed PMID: 35104377.
