Immuunisysteemin vanheneminen: solu- ja molekyylitason mekanismit
Ihmisen immuunisysteemin toiminta heikkenee iän myötä ja tästä on seurauksena vanhusten lisääntynyt sairastavuus ja kuolleisuus eri infektiotauteihin. Siihen liittyy myös kohonnut tulehdusreaktio, ns. inflammaging, joka on vastuussa esim. vanhusten hauraus/raihnaus oireyhtymästä. Olemme aikaisemmin kartoittaneet kaikki ne ihmisen geenit, joiden aktivaatiotaso muuttuu vanhetessa. Jatkotutkimuksissa selvitimme, miten epigeneettiset mekanismit (t.s. mekanismit, jotka muuttavat geenien toimintaa vaikuttamatta emäsjärjestykseen) säätelevät näiden geenien ilmenemistä. Tämä on mahdollistanut ns. epigeneettisen kellon laskemisen (ns. biologinen ikä), joka korreloi hyvin eri vanhenemiseen liittyvien fenotyyppimuutosten ja kuolleisuuden kanssa. Myös varsinaisen genetiikan merkitystä ihmisen pitkäikäisyyden säätelyssä on tutkittu ja tutkitaan edelleen. Tällä hetkellä tärkeimmät tutkimuskohteemme ovat i) Selvittää ne virukset, jotka vaikuttavat vanhenemisprosessiin sinällään tai jotka voisivat olla patogeenisiä juuri vanhuksille (keskittyen ns. endogeenisiin retroviruksiin, mutta myös kaikki virukset, ns. viromi, analysoidaan) ii) Selvittää ne molekyylit ja niiden toimintamekanismit, joiden tiedetään olevan nuoren ihmisen veriplasmassa ja jotka siirrettynä vanhuksiin vaikuttavat eri vanhenemismekanismien heikkenemiseen iii) Pitkäikäisyyden genetiikkaa tutkitaan kansainvälisten meta-analyysien puitteissa.
Tutkimuskohorttiimme kuuluvat ne Tervaskanto-tutkimukset, joista olemme keränneet biologiset näytteet, sekä näytteet The Young Finns Study – kohortista. Käytetyt metodit perustuvat DNA/RNA NGS-sekvenointiin ja tulosten bioinformaattiseen analyysiin.
Tutkimuksen tämänhetkiset rahoittajat
Pirkanmaan sairaanhoitopiiri
Syöpäjärjestöt
Kulttuurirahasto
Tampereen tuberkuloosisäätiö
Tutkimusryhmä
Vastuullinen tutkija
Professori Mikko Hurme, mikko.hurme@tuni.fi
Tohtoriopiskelijat
Tapio Nevalainen, tapio.nevalainen@tuni.fi
Arttu Autio, arttu.autio@tuni.fi
Keskeiset julkaisut 2016-2019
Kananen L, Marttila S, Nevalainen T, Kummola L, Junttila I, Mononen N, Kähönen M, Raitakari OT, Hervonen A, Jylhä M, Lehtimäki T, Hurme M, Jylhävä J. The trajectory of the blood DNA methylome aging rate largely set before adulthood: evidence from two longitudinal studies. AGE 38, 65, 2016.
Kananen L, Marttila S, Nevalainen T, Jylhävä J, Mononen N, Kähönen M, Raitakari OT, Lehtimäki T, Hurme M. Aging-associated DNA methylation changes in middle-aged individuals: the Young Finns Study. BMC Genomics 17, 103, 2016.
Jylhävä J, Kananen L, Raitanen J, Marttila S, Nevalainen T, Hervonen A, Jylhä M, Hurme M. Methylomic predictors demonstrate the role of NF-kB in old-age mortality and are unrelated to the aging-associated epigenetic drift. Oncotarget 7, 19228, 2016.
Ciccarone F, Malavolta M, Calabrese R, Guastafierro T, Bacalini NG, Reale A, Franceschi C, Capri M, Hervonen A, Hurme M, Grubeck-Loebenstein B, Koller B, Bernhardt J, Schön C, Slaagboom E, Touissant O, Sikora E, Gonos ES, Breusing N, Grune T, Jansen E, Dolle M, Moreno-Villanueva M, Sindlinger T, Burkle A, Zampieri M, Caiafa P. Age-dependent expression of DNMT1 and DNMT3B in PBMCs from a large European population enrolled in the MARK-AGE study. Aging Cell 15, 755, 2016.
Nevalainen T, Kananen L, Marttila S, Jylhävä J, Mononen N, Kähönen M, Raitakari OT, Hervonen A, Jylhä M, Lehtimäki T, Hurme M. Obesity accelerates epigenetic aging in middle-aged but not in elderly individuals. Clin Epigenetics 9, 20, 2017.
Joshi PK, Pirastu N, Kentistou KA, Fischer K, Hofer E, Schraut KE, Clark DW, Nutile T, Barnes CLK, Timmers PRHJ, Shen X, Gandin I, McDaid AF, Folkman Hansen T, Gordon SD, Giulianini F, Boutin TS, Abdelaoui A, Zhao W, Medina-Gomez C, Bartz TM, Trompet S, Lange LA, Raffield L, van der Spek A, Galesloot TE, Proitsi P, Yanek LR, Bielak LF, Payton A, Murgia F, Pina Concas M, Biino G, Tajuddin SM, Seppälä I, Amin N, Boerwinkle E, Borglum AD, Campbell A, Demerath EW, Demuth I, Faul JD, Ford I, Gialluisi A, Gögele M, Graff M, Hingorani A, Hottenga J, Hougaard DM, Hurme M, Ikram MA, Jylhä M, Kuh D, Ligthart L, Lill CM, Lindenberger U, Lumley T, Mägi T, Margues-Vidal P, Medland C, Milani L, Nagy R, Ollier WR, Peyser PA, Pramstaller PP, Ridker PM, Rivadeneira F, Ruggiero D, Saba Y, Schmidt R, Schmidt H, Slaagbom PE, Smith BH, Smith JA, Sotoodehnia N, Steinhagen-Thiessen E, van Rooij FJA, Verbeek AL, Vermeulen SH, Vollenweider P, Wang Y, Werge T, Whitfield JB, Zonderman AB, Lehtimäki T, Evans MK, Pirastu M, Fuchsberger C, Bertram L, Pendleton N, Kardia SLR, Ciullo M, Becker DM, Wong A, Psaty BM, van Duijn CM, Franceschini, North KE, Weir DW, Metspalu A, Boomsma DI, Hayward C, Chasman D, Martin NG, Sattar N, Campbell H, Esko T, Kutalik Z, Wilson JF. Genome-wide meta-analysis associates HLA-DQA1/DRB1 and LPA and lifestyle factors with human longevity. Nature Comm 8, 610, 2017
Nevalainen T, Autio A, Mishra B, Marttila S, Jylhä M, Hurme M. Aging-associated patterns in the expression of human endogenous retroviruses. PLoS One 13, e0207407, 2018.
Fiorito G, McCrory C, Robinson O, Carmeli C, Ochoa Rosales, C, Zhang Y, Colicino E, Dugue PA, Artaud F, McKay GJ, Jeong A, Mishra PP, Nost TH, Krogh V, Panico S, Sacerdote C, Tumino R, Palli D, Matullo G, Guarrera S, Gandini S, the BIOS Consortium, Bochud M, Dermitzakis E, Muka T, Schwartz J, Vokonas PS, Just A, Hodge AM, Giles GG, Southey MC, Hurme MA, Young I, McKnight AJ, Lund E, Baccarelli A, Milne R, Kenny RA, Elbaz A, Brenner H, Kee F, Voortman T, Probst-Hensch N, Lehtimäki T, Elliot P, Stringhini S, Vineis P, Polodoro S, the Lifepath consortium. Socioeconomic position, lifestyle habits and biomarkers of epigenetic aging: a multi-cohort analysis. Aging in press.
Mandaviya PR, Joehanes R, Brody J, Castillo-Fernandez JE, Dekkers KKF, Do AN, Graff M, Hänninen IK, Tanaka T, de Jonge EAL, Kiefte-de Jong JC, Anbsher DM, Aslibekyan S, de Rijke YB, Fornage M, Herbandez DG, Hurme MA, Ikram MA, Jacques PF, Justice AE, Kiel DP, Lemaitre RN, Mendelson MM, Mikkilä V, Moore AZ, Pallister T, Raitakari OT, Schalkwijk CG, Sha J, Slagboom EP, Smith CE, Stehower CDA, Tsai PC, Uitterlinden AG, van der Kallen CJH, van Heemst DD, BIOS consortium, CHARGE consortium, Arnett DK, Bandinelli S, Bell JT, Heijmans BBT, Lehtimäki T, Levy D, North KE, Sotoodehnia N, van Greevenbroek MMJ, van Meurs JBJ, Heil SG. Association of dietary folate and vitamin B12 intake with genome-wide DNA methylation in blood: a large scale epigenome-wide analysis of 5,841 individuals. Am J Clin Nutr in press
Meryk A, Pangrazzi L, Hagen M, Hatzmann F, Jenewein B, Jakic B, Hermann-Kleiter N, Baier G, Jylhävä J, Hurme M, Trieb K, Grubeck-Loebenstein B. Fcm receptor as a new costimulatory molecule for T cells. Cell Rep in press
Yhteistyökumppanit
Professori Marja Jylhä
Professori Terho Lehtimäki