DNA甲基化年龄推断模型在华东汉族人群中的跨平台应用

doi:10.12116/j.issn.1004-5619.2022.520405

法医学杂志 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (5): 441-446.DOI: 10.12116/j.issn.1004-5619.2022.520405

DNA甲基化年龄推断模型在华东汉族人群中的跨平台应用

王紫薇¹^,²(), 李成涛¹^,²(), 刘希玲²()

^1.苏州大学基础医学与生物科学学院法医学系，江苏苏州 215123
^2.司法鉴定科学研究院上海市法医学重点实验室司法部司法鉴定重点实验室上海市司法鉴定专业技术服务平台，上海 200063

收稿日期:2022-04-22 发布日期:2023-11-24 出版日期:2023-10-25
通讯作者: 李成涛,刘希玲
作者简介:刘希玲，女，副研究员，硕士研究生导师，主要从事法医遗传学研究；E-mail：liuxl@ssfjd.cn
李成涛，男，研究员，博士研究生导师，主要从事法医遗传学研究；E-mail：lichengtaohla@163.com
王紫薇（1995—），女，硕士研究生，主要从事法医遗传学研究；E-mail：viviwangzw@163.com
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(81871534);中央级公益性科研院所资助项目(GY2021G-2);上海市法医学重点实验室资助项目(21DZ2270800);司法部司法鉴定重点实验室资助项目;上海市司法鉴定专业技术服务平台资助项目

Cross-Platform Application of DNA Methylation Age Estimation Model in Eastern Chinese Han Population

Zi-wei WANG¹^,²(), Cheng-tao LI¹^,²(), Xi-ling LIU²()

^1.Department of Forensic Medicine, School of Basic Medicine and Biological Sciences, Suzhou Medical College of Soochow University, Suzhou 215123, China
^2.Shanghai Key Laboratory of Forensic Medicine, Shanghai Forensic Service Platform, Academy of Forensic Science, Shanghai 200063, China

Received:2022-04-22 Online:2023-11-24 Published:2023-10-25
Contact: Cheng-tao LI,Xi-ling LIU

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摘要/Abstract

摘要：

目的评估基于DNA甲基化年龄推断模型在华东汉族人群中的法医学应用价值，为探索适用于不同检测平台的年龄推断模型提供理论依据。方法根据已发表的中国汉族人群血液DNA甲基化年龄推断模型中6个年龄相关甲基化位点，使用焦磷酸测序和下一代测序（next-generation sequencing，NGS）技术分别检测48例样本的DNA甲基化水平，分别将其代入年龄推断模型后计算预测年龄，并与真实年龄进行比较。结果两种检测技术下6个甲基化位点都与年龄相关，使用焦磷酸技术的R²为0.85，平均绝对误差（median absolute deviation，MAD）为4.81岁，使用NGS技术的R²为0.84，MAD=4.41岁。结论该血液DNA甲基化年龄推断模型可以在焦磷酸测序与基于NGS的多重目的区域甲基化富集测序技术下使用，并能够较为准确地推断年龄。

关键词: 法医物证学, 表观遗传学, 年龄推断, DNA甲基化, 焦磷酸测序, 下一代测序

Abstract:

Objective To evaluate the forensic application value of an age estimation model based on DNA methylation in eastern Chinese Han population， and to provide a theoretical basis for exploring age estimation models suitable for different detection platforms. Methods According to the 6 age-related methylation sites in the published blood DNA methylation age estimation models of Chinese Han population， the DNA methylation level of 48 samples was detected by pyrosequencing and next-generation sequencing （NGS）. After submitting DNA methylation levels to the age estimation model， the DNA methylation ages were predicted and compared with their real ages. Results The 6 DNA methylation sites in both detection techniques were age-related， with an R² of 0.85 and a median absolute deviation （MAD） of 4.81 years when using pyrosequencing； with an R² of 0.84 and MAD of 4.41 years when using NGS. Conclusion The blood DNA methylation age estimation model can be used under pyrosequencing and multi-purpose regional methylation enrichment sequencing technology based on NGS and it can accurately estimate the age.

Key words: forensic genetic, epigenetics, age estimation, DNA methylation, pyrosequencing, next-generation sequencing

中图分类号:

王紫薇, 李成涛, 刘希玲. DNA甲基化年龄推断模型在华东汉族人群中的跨平台应用[J]. 法医学杂志, 2023, 39(5): 441-446.

Zi-wei WANG, Cheng-tao LI, Xi-ling LIU. Cross-Platform Application of DNA Methylation Age Estimation Model in Eastern Chinese Han Population[J]. Journal of Forensic Medicine, 2023, 39(5): 441-446.

图/表 6

参考文献 21

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年龄段/岁	男性	女性	合计
合计	24	24	48
3~20	6	6	12
>20~39	6	6	12
>39~60	6	6	12
>60	6	6	12

年龄段/岁	男性	女性	合计
合计	24	24	48
3~20	6	6	12
>20~39	6	6	12
>39~60	6	6	12
>60	6	6	12

CpG位点	CpG ID	基因	位置	扩增片段长度/bp
CpG1	-	ITGA2B	chr17：44，390，358	153
CpG2	cg14361627	KLF14	chr7：130，734，355	99
CpG3	cg06639320	FHL2	chr2：105，399，282	229
CpG4	cg04208403	ZNF423	chr16：49，491，896	113
CpG5	cg02228185	ASPA	chr17：3，476，273	104
CpG6	cg19283806	CCDC102B	chr18：68，722，183	197

CpG位点	CpG ID	基因	位置	扩增片段长度/bp
CpG1	-	ITGA2B	chr17：44，390，358	153
CpG2	cg14361627	KLF14	chr7：130，734，355	99
CpG3	cg06639320	FHL2	chr2：105，399，282	229
CpG4	cg04208403	ZNF423	chr16：49，491，896	113
CpG5	cg02228185	ASPA	chr17：3，476，273	104
CpG6	cg19283806	CCDC102B	chr18：68，722，183	197

CpG位点	焦磷酸测序	NGS	SNaPshot^[11]
CpG1	-0.705 7	-0.726 1	-0.666 1
CpG2	0.837 7	0.831 3	0.818 2
CpG3	0.515 2	0.915 4	0.789 2
CpG4	-0.859 0	-0.889 7	-0.535 5
CpG5	-0.770 3	-0.763 9	-0.628 6
CpG6	-0.848 4	-0.839 4	-0.870 4

DNA甲基化年龄推断模型在华东汉族人群中的跨平台应用

Cross-Platform Application of DNA Methylation Age Estimation Model in Eastern Chinese Han Population

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年龄/岁	SNaPshot^[11]		焦磷酸测序		NGS
年龄/岁	MAD/岁	推断误差±5岁/例（%）	MAD/岁	推断误差±5岁/例（%）	MAD/岁	推断误差±5岁/例（%）
合计	4.71	54（67.50%）	4.81	21（43.75%）	4.41	26（54.00%）
3~20	4.01	18（75.00%）	3.76	7（58.33%）	3.32	8（67.00%）
>20~39	5.35	19（70.37%）	2.43	7（58.33%）	2.80	3（25.00%）
>39~60	4.76	16（59.26%）	4.19	4（33.33%）	3.74	7（58.00%）
>60	3.87	1（50.00%）	6.67	3（25.00%）	4.66	8（67.00%）

技术	性别	r	R²	MAD	RMSE
SNaPshot^[11]	男	0.93	0.87	4.18	4.19
SNaPshot^[11]	女	0.90	0.82	4.30	3.55
焦磷酸测序	男	0.94	0.89	5.00	5.93
焦磷酸测序	女	0.90	0.81	4.74	6.14
NGS	男	0.95	0.90	3.50	5.17
NGS	女	0.89	0.79	5.31	7.96

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