생활습관과 나이듦(노화)의 관계: 쌍둥이에 기반 연구

이번 글은 생활습관이 얼마나 사람의 노화와 관계가 있는지에 대한 흥미로운 연구가 있어서 가지고 왔습니다.

 

논문의 서지 정보는 다음과 같습니다.

Anna Kankaanpää, Asko Tolvanen, Aino Heikkinen, Jaakko Kaprio, Miina Ollikainen, Elina Sillanpää (2022) The role of adolescent lifestyle habits in biological aging: A prospective twin study eLife 11:e80729

논문의 초록을 해석하겠습니다. (구글 bard 이용 후 추가 수정)

Abstract Background: Adolescence is a stage of fast growth and development. Exposures during puberty can have long-term effects on health in later life. This study aims to investigate the role of adolescent lifestyle in biological aging. Methods: The study participants originated from the longitudinal FinnTwin12 study (n = 5114). Adolescent lifestyle-related factors, including body mass index (BMI), leisure-time physical activity, smoking, and alcohol use, were based on self-reports and measured at ages 12, 14, and 17 years. For a subsample, blood-based DNA methylation (DNAm) was used to assess biological aging with six epigenetic aging measures in young adulthood (21–25 years, n = 824). A latent class analysis was conducted to identify patterns of lifestyle behaviors in adolescence, and differences between the subgroups in later biological aging were studied. Genetic and environmental influences on biological aging shared with lifestyle behavior patterns were estimated using quantitative genetic modeling. Results: We identified five subgroups of participants with different adolescent lifestyle behavior patterns. When DNAm GrimAge, DunedinPoAm, and DunedinPACE estimators were used, the class with the unhealthiest lifestyle and the class of participants with high BMI were biologically older than the classes with healthier lifestyle habits. The differences in lifestyle-related factors were maintained into young adulthood. Most of the variation in biological aging shared with adolescent lifestyle was explained by common genetic factors. Conclusions: These findings suggest that an unhealthy lifestyle during pubertal years is associated with accelerated biological aging in young adulthood. Genetic pleiotropy may largely explain the observed associations.

초록 배경: 청소년기는 빠른 성장과 발달의 시기입니다. 사춘기 동안의 환경에의 노출은 이후 삶의 건강에 장기적인 영향을 미칠 수 있습니다. 이 연구는 청소년기 생활 방식이 생물학적 노화에서 어떤 역할을 하는지 조사하는 것을 목표로 합니다. 방법: 연구 참가자는 FinnTwin12 연구 (샘플크기 = 5114)를 기반으로합니다. 청소년기 생활 방식 관련 요인인 체질량 지수 (BMI), 여가 시간 신체 활동, 흡연 및 음주에 대해서 12세, 14세, 17세에 설문 조사를 기반으로 측정하였습니다. 부분 표본의 경우 혈액 기반 DNA 메틸화 (DNAm)가 젊은 성인기 (21-25 세, n = 824)에서 6가지 후성유전학적 노화 지표를 사용하여 생물학적 노화를 평가했습니다. 잠재 클래스 분석을 사용하여 청소년기 생활 습관 패턴을 식별하고 하위 그룹 간의 후기 생물학적 노화 차이를 연구했습니다. 양적 유전 모델링을 사용하여 생활 습관 패턴과 공유되는 생물학적 노화의 유전적 및 환경적 영향이 추정되었습니다. 결과: 우리는 서로 다른 청소년기 생활 방식 행동 패턴을 가진 5개 하위 그룹을 식별했습니다. DNAm GrimAge, DunedinPoAm 및 DunedinPACE 추정값을 사용할 때 가장 건강에 해로운 생활 방식과 BMI가 높은 참가자 그룹은 건강한 생활 습관을 가진 그룹보다 생물학적으로 더 가속노화가 되는 것이 관찰되었습니다. 생활 습관 관련 요인의 차이는 젊은 성인기까지 유지되었습니다. 청소년기 생활 방식과 공유되는 생물학적 노화의 대부분의 변이는 공통 유전 요인에 의해 설명되었습니다. 결론: 이 연구 결과는 사춘기 동안의 건강에 해로운 생활 방식이 젊은 성인기의 가속화된 생물학적 노화와 관련이 있음을 시사합니다. 관찰된 연관성은 유전적 다면발현성이 많은 부분을 설명합니다.

이 연구의 의미를 다시 한번 곱씹어 보면

쌍둥이 연구를 통해서 생활습관이 얼마큼 사람을 나이 들게 하는지를 유전자와 상관없이 추정했다는 것과 생활습관 역시 유전적으로 물려받은 것으로 많은 부분이 설명된다는 것입니다. 즉 나쁜 생활 습관은 사람을 빠르게 나이 들게 하는 것이 맞고 이러한 생활 습관도 상당 부분은 유전적으로 물려받는 것이다라고 정리할 수 있겠습니다.

 

이 연구에서 연구자들은 개인을 5개의 그룹으로 분류했습니다. 첫 번째 세 그룹은 대부분의 쌍둥이를 포함했으며 상대적으로 건강한 삶을 사는 사람들을 포함했습니다. 네 번째 그룹은 키와 몸무게에 따라 더 높은 체질량 지수를 가진 사람들을 포함했습니다. 마지막 그룹은 폭식 음주, 흡연, 운동을 하지 않는 건강에 해로운 생활 방식을 가진 사람들을 포함했습니다.

왼쪽 그림처럼 C4에 속하는 사람들은 전반적으로 BMI 가 사춘기시절 계속 높고 운동은 조금 하는 그룹이라는 것을 알 수 있고 C5는 흡연을 일찍 시작했고 음주도 일찍 시작한 그룹이라는 것을 알 수 있습니다.

 

이 연구에서 사용한 후성유전학적 시계는 혈액 내에 있는 DNA의 methylation을 바탕으로 생물학적 나이를 측정하는 것으로 상당히 정확하다는 것이 알려져 있습니다. 이전 글 2023.08.21 - [건강 그리고 생물학] - 노화의 원인을 알면 젊어지는 것이 가능할까: 최신 연구 소개에서도 설명했었지만 후성유전학적 변화 그 자체가 노화이고 노화가 곧 후성유전학적 변화라는 연구까지 진행이 되고 있을 정도로 후성유전학적 정보의 변화를 이용한 생체나이는 달력나이에 대비하여 얼마나 노화가 가속되었는지를 확인하는 도구로서 여러 연구에서 사용되고 있는 방법입니다.

 

물론 개발된 방법이 하나가 아니기 때문에 이 논문에서는 PhenoAge, GrimAge, DunedinPoAm, DunedinPACE를 이용해서 결과를 내었습니다.

 

위 그림에서 보듯이 C4와 C5에서 생물학적 나이가 더 가속화되었음이 확인이 됩니다. 

 

과학 활동이란 정성적인 것을 정량적으로 바꾸는 일이라는 말이 있습니다. 우리가 이미 알고 있듯이 어린 시절의 좋은 습관이 평생을 좌우하고 담배 안 피고 술 안 마시며 운동을 하는 것이 건강에 좋다는 것이 이렇게 생체나이라는 안경을 통해서 정량적으로 보이는 것이 신기합니다.