Mäuse werden häufig als Modelsystem verwendet um Einflussfaktoren auf den Alterungsprozess besser zu verstehen – wie zum Beispiel Ernährung, Umwelteinflüsse, genetische Faktoren oder Knockout von bestimmten Genen. Um entsprechende Aussagen treffen zu können ist es natürlich erforderlich einen zuverlässigen Biomarker für den Zustand des biologischen Alterns in Mäusen zu haben.
Alternssignatur für Mäuse
Das Altern ist mit sehr reproduzierbaren DNA - Methylierungsveränderungen an ganz bestimmten Stellen im Genom verknüpft (CpG Dinukleotide). Solche altersassoziierten epigenetischen Veränderungen wurden zuerst am Menschen beschrieben, sie treten jedoch auch in anderen Säugetieren auf. Wir haben eine epigenetische Signatur entwickelt um die Alterung von Mäusen anhand von Blutproben zu bestimmen. Der Assay basiert auf drei relevanten CpGs in den Genen Prima1, Hsf4 und Kcns1. Für C57BL6 Wildtyp-Mäuse korrelieren die Altersvorhersagen mit dem echten Alter sehr gut (R2 = 0.93). In DBA Mäusen, die eine kürzere Lebenserwartung haben, liegen die epigenetischen Altersschätzungen entsprechend höher. Unsere Signatur mit 3 CpGs bietet einen einfachen und kostengünstigen Biomarker um die Alterung von Mäusen nachvollziehen zu können.
Vergleich mit anderen Methoden
Die Auswertung der Lebenserwartung ist auch im Mausmodell ein relativ langwieriger Prozess, während unsere Analyse schnell zur Verfügung steht. Im Gegensatz zu anderen publizierten Verfahren basiert unser Assay auf Pyrosequenzierung von nur drei genomischen Bereichen. Die Analyse ist daher schnell, kostengünstig, und weist eine sehr hohe Korrelation mit dem Alter auf.
Was brauche ich?
Es werden nur kleine Blutvolumina benötigt, die auch von lebenden Mäusen entnommen werden können (ca. 100 µL). Die DNA ist relativ stabil und kann auch bei Raumtemperatur versendet werden. Alternativ können auch die gefrorenen Blutproben versendet werden. Die relevanten Methylierungswerte werden dann bei Cygenia gemessen und darauf basierend wird das epigenetische Alter bestimmt. Im Vergleich zum echten kalendarischen Alter können dann Rückschlüsse auf möglicherweise beschleunigte oder verlangsamte Alterung geschlossen werden.
Literaturverweise
Florian MC et al. Inhibition of Cdc42 activity extends lifespan and decreases circulating inflammatory cytokines in aged female C57BL/6 mice. Aging Cell, 2020.
Han Y et al. Targeted methods for epigenetic age predictions in mice. Scientific Reports, 2020.
Han Y et al. Epigenetic age-predictor for mice based on three CpG sites. Elife, 2018.