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Biological aging markers in South African women with HIV and variable exposure to childhood maltreatment

这项针对南非女性的研究表明，虽然艾滋病毒感染与多种指标所示的生物学衰老加速有关，但童年时期遭受虐待的影响有限，且各种衰老测量指标之间的相关性仅为弱到中度，这表明衰老呈现出一种在很大程度上独立于这些压力源的多维模式。

原作者： Maloka, K. M. S., Spies, G., du Plessis, S., Hemmings, S. M. J., Letendre, S., Seedat, S., Womersley, J. S.

发布于 2026-10-16

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原作者： Maloka, K. M. S., Spies, G., du Plessis, S., Hemmings, S. M. J., Letendre, S., Seedat, S., Womersley, J. S.

原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 ⚕️ 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。阅读完整免责声明

每个人的身体都承载着一段隐藏在细胞中的历史，那是早在第一根白发出现之前就已积累下的磨损记录。科学家们已经开发出了读取这段记录的方法，寻找能够揭示一个人的生物学年龄相对于其实际历法年龄变化速度的生物学迹象。这些被称为生物学年龄标记的迹象，就像是内部的时钟，根据一个人的健康状况、压力水平和环境，以不同的速度滴答作响。有两种被称为强力力量的因素已知会加速这些内部时钟：感染人类免疫缺陷病毒（即 HIV），以及童年时期遭受严重的虐待或忽视。这两种情况都会给身体带来沉重且长期的负担，可能导致身体比预期的年龄老化得更快。虽然研究人员长期以来一直怀疑这些压力源会在我们的生物学上留下深刻印记，但目前尚不清楚这些不同类型的年龄标记是否讲述着同一个故事，或者它们是否测量的是人体随时间变化的完全不同的方面。

南非的一个研究小组通过研究一组 238 名女性，试图理清这一复杂的网络，其中一半女性患有 HIV，另一半则没有。研究人员特别感兴趣的是，这些女性的童年受虐史可能如何与她们的 HIV 状态相互作用，从而塑造她们的生物学老化过程。为了获得全面的图景，他们并没有依赖单一的测试。相反，他们测量了四种不同类型的生物学年龄标记。他们观察了染色体末端保护帽（端粒）的长度，这些保护帽会随着细胞分裂而缩短；他们计数了细胞内微小发电厂（线粒体）中的 DNA 拷贝数量；他们扫描了女性的大脑，以观察其结构与预期年龄的对比情况；他们还分析了 DNA 上随年龄增长而变化的化学标签。通过比较该组内的这些测量值，科学家们希望看到 HIV 的压力和童年创伤是否会导致这些不同的标记同步移动，从而表明一种统一的加速老化，或者它们是否保持独立。

研究结果描绘了一幅清晰但细致的图景，展示了这些压力源如何影响身体。患有 HIV 的女性在多项指标中表现出明显的加速老化迹象。她们的染色体具有较短的保护帽，且她们的 DNA 携带的化学标签表明，她们的生物学年龄比实际历法年龄要大。这体现在多种不同类型的 DNA 时钟上，所有的时钟都指向同一个方向：病毒似乎在推动身体的内部老化机制向前推进。然而，对于其他标记，情况却有所不同。患有 HIV 的女性在细胞内发电厂 DNA 拷贝数量方面没有表现出显著差异，令人惊讶的是，她们的大脑看起来比不患 HIV 的女性稍显年轻，这一发现与其他的衰老迹象形成了对比。这表明，虽然病毒在某些系统中加速了老化，但并不一定会同时在所有系统中都这样做。

或许最重要的一点是，研究发现不同的生物学时钟并不总是达成一致。各种基于 DNA 的年龄测量指标往往具有很强的相关性，仿佛是在追踪同一个潜在的过程。但当研究人员观察这些 DNA 标记如何与染色体长度或大脑结构相关联时，这种联系是微弱或不存在的。这表明生物学老化并不是一个单一、统一的事件，而是一个多维的过程，身体的不同部分可能以不同的速率老化。此外，在该特定人群中，女性报告的童年虐待严重程度并未显示出与这些生物学标记之间的强有力且一致的联系。虽然早期的研究表明童年创伤可以加速老化，但这项研究发现，在这一特定人群中，HIV 的存在是比童年虐经过往史更强大的生物学年龄驱动因素。

研究人员还测试了 HIV 和童年创伤的结合是否会产生一种独特的、大于两者简单叠加的复合效应。他们寻找是否存在两种压力源相互作用，从而放大彼此对身体老化系统的破坏。分析显示，没有证据表明这两个因素共同作用产生了一个独特的模式。其影响似乎在很大程度上是相互独立的，即 HIV 驱动了生物学年龄的变化，而童年虐待在这些特定的标记中几乎没有产生可衡量的影响。这种缺乏相互作用的情况表明，HIV 和童年创伤影响老化的生物学途径可能是分离的，而不是合并成一个单一的、强化的机制。

最终，这项研究凸显了压力塑造我们生物学的复杂性。它证实了感染 HIV 与多个关键生物系统（特别是通过 DNA 变化和染色体长度测量的系统）的加速老化有关。然而，它也揭示了老化并非一个单一的过程；身体的不同部分可以以不同的速度老化，且用于衡量它们的标记并不总是讲述同样的故事。研究结果表明，为了真正理解压力如何影响一生的健康，科学家必须观察广泛的生物学迹象，而不是仅仅依赖单一的测试。对于这些女性以及各地的脆弱群体而言，这些见解强调了持续研究的必要性，以了解这些不同的老化路径如何随时间演变，以及如何通过干预来减缓或管理这些路径，从而改善长期健康。

技术摘要：南非患有 HIV 且童年期虐待暴露程度不同的女性之生物学衰老标志物

问题陈述
HIV 感染和童年期虐待（CM）是慢性压力源，对女性（特别是在南非）的影响尤为严重，并已知会导致生物学衰老的加速和不良健康结果。虽然单项研究已将 HIV 或 CM 与特定的衰老标志物联系起来，但目前尚不清楚这些压力源是否通过相互作用，驱动了跨多个生理系统的趋同性生物学衰老模式。此外，不同生物学衰老标志物（特别是 DNA 甲基化时钟、端粒长度、线粒体 DNA 拷贝数和基于大脑预测的年龄）之间的符合程度——在面临 HIV 和 CM 双重负担的人群中——尚未得到广泛研究。本研究旨在解决这一差距，即探讨在复合压力源下，这些标志物是趋同还是趋异，以及 HIV 状态或 CM 严重程度是否调节了它们之间的关系。

方法论
本研究利用了来自 2 组南非女性（122 名 HIV 感染者 [PWH] 和 116 名 HIV 阴性对照组）的纵向队列基线数据的横断面分析，招募时间为 2008 年至 2015 年间。

参与者： 排除标准包括主要精神疾病、物质使用障碍、显著的合并症以及 MRI 禁忌症。
暴露评估：
- HIV 状态： 通过酶联免疫吸附测定法进行确认。免疫病毒学指标包括 CD4+ 和 CD8+ T 细胞计数、CD4:CD8 比率以及病毒载量。
- 童年期虐待 (CM)： 使用童年创伤问卷简表 (CTQ-SF) 进行评估，提供连续的总分以衡量严重程度。通过生活事件清单 (LEC) 测量终生创伤暴露情况。
生物学衰老标志物： 评估了九个标志物：
1. 绝对端粒长度 (aTL)： 通过 qPCR 定量。
2. 线粒体 DNA 拷贝数 (mtDNAcn)： 通过 qPCR 定量。
3. 基于 MRI 的大脑预测年龄差异 (MRI-BPAD)： 使用 brainageR 流水线基于 T1 加权 MRI 扫描进行估算。
4. DNA 甲基化年龄 (DNAmAge) 时钟： 源自全血 DNA，使用 Infinium MethylationEPIC v2 BeadChip。计算了六种时钟：HorvathAA、HannumAA、PhenoAA、Horvath IEAA、Hannum IEAA 以及外源性表观遗传年龄加速 (EEAA)。
统计分析： 分析在 R 语言中进行。组间差异通过 Mann–Whitney U 检验、Welch's t 检验或卡方检验进行测试。通过偏相关（Spearman 或 Pearson）检查标志物与 CTQ-SF 得分之间的关联。采用线性回归模型来测试 HIV 状态和 CM 严重程度对不同衰老标志物间关系的调节作用。所有相关性和调节分析均应用了错误发现率 (FDR) 校正。

关键结果

HIV 状态与衰老： 与对照组相比，PWH 在多个标志物上表现出生物学衰老加速的迹象。具体而言，PWH 的绝对端粒长度 (aTL) 显著缩短，且在 HorvathAA、HannumAA、PhenoAA 和 EEAA 中的年龄加速更高。出乎意料的是，PWH 的 MRI-BPAD 值较低（表明预测的大脑年龄较轻），而 mtDNAcn 在两组之间没有显著差异。
童年期虐待： CM 严重程度（CTQ-SF 总分）与生物学衰老标志物的关联较为有限。仅观察到 aTL 与 CTQ-SF 得分之间存在名义上的弱相关性，但该相关性在经过 FDR 校正后未通过检验。未发现其他关于 CM 与衰老标志物的显著关联。
标志物间的相关性：
- DNAmAge 趋同性： 六种表观遗传时钟表现出中度到强度的相互相关性（ $r = 0.35 – 0.93$ ），表明表观遗传年龄测量之间存在实质性的趋同。
- 跨标志物趋异性： 不同类型的标志物之间的相关性通常较弱。aTL 与 mtDNAcn ( $\rho = 0.36$ )、PhenoAA ( $\rho = -0.18$ ) 和 EEAA ( $\rho = -0.18$ ) 呈弱相关。MRI-BPAD 与 PhenoAA 呈弱相关 ( $r = 0.20$ )。
调节效应： 在 FDR 校正后，未观察到稳健的两路或三路交互作用效应（例如，HIV $\times$ CM $\times$ 标志物）。虽然在校正前出现了若干名义上的关联（例如，HIV $\times$ HannumAA 交互作用），但这些关联在经过多重比较的统计调整后并未成立。

意义与主张
作者得出结论，该人群的生物学衰老遵循一种多维模式。研究支持以下发现：虽然表观遗传时钟表现出强烈的趋同性，表明它们捕捉到了共同的生物学途径（可能与免疫调节和炎症有关），但其他标志物如端粒长度、线粒体功能和大脑结构在很大程度上是独立运作的。

本文声称，HIV 是导致多个领域（端粒、表观遗传）衰老加速的重要驱动因素，而在此特定队列中，CM 严重程度并未表现出对这些标志物的稳健独立影响。缺乏稳健的调节效应表明，在这一样本中，HIV 状态和 CM 严重程度并不会强烈改变不同生物学衰老标志物之间的基本关系。

作者强调，他们的发现凸显了开展更大规模、纵向、多标志物研究的必要性，以阐明这些不同的衰老轨迹如何随时间演变并与健康结果相关联。他们指出，MRI-BPAD 较低这一意外发现，可能反映了该队列相对于以往研究中更年轻且处于疾病早期阶段的特征，或者是由于主要基于欧洲和北美数据集训练的大脑年龄模型可能存在的校准问题。该研究强调了在衰老研究中纳入代表性不足的人群（如南非女性）的重要性，以提高生物学衰行标志物的普适性。

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