日前，美國南加州大學Leonard Davis老年醫學院發表一項最新的表觀遺傳學分析研究，指出極端高溫環境，會加速老年人的生物性老化，這項研究也為因應氣候變遷、極端氣候的公共健康政策與倡議提供了科學證據。這項研究已於今年2月刊登在《Science Advances》。
 
這項研究著眼於高溫與生物學年齡(biological age)的關聯性。有別於根據出生日期計算的實際年齡(chronological age)，生物學年齡是透過測量分子、細胞及系統層級的指標，來了解身體運作是否良好。如果生物學年齡比實際年齡來得高，可能會有較高的疾病發病率或死亡風險。
 
研究團隊表示，全球暖化加劇了極端高溫事件的發生，對大眾健康造成嚴重威脅，且極端高溫事件的頻率、強度和持續時間，在未來幾十年內可能將會快速增加，等到2050年，將會影響超過1億名美國人。
 
研究團隊指出，高溫事件對人體的影響或許不會立即顯現，但可能會加快人們在生物學的老化速度，進而推動疾病或失能的惡化進程。
 

千人國家級研究 探究高溫對生物學年齡的影響 

 
在這項發表中，團隊的研究對象為「美國健康與退休研究」(Health and Retirement Study, HRS)計畫中，共計超過3,600名的56歲以上成年人。這項計畫涵蓋了美國多樣化的老年人口，是一項具有代表性的國家級研究計畫。
 
研究團隊在6年的分析期間，分析了從受試者得來的血液樣本，藉由從全基因體DNA甲基化程度測量而得的生物學老化分子標記，搭配稱作「分子遺傳鐘」(epigenetic clocks)的數學工具，包括PCPhenoAge、PCGrimAge、DunedinPACE等，進而估計受試者在個別時間點的生物學年齡。
 
接著，研究團隊便依據受試者所處位置的酷熱指數(heat index)紀錄，以及從2010年到2016年美國國家氣象局(National Weather Service)統計的酷熱日(heat days)日數，與受試者的生物學年齡變化加以比較。
 
根據美國國家氣象局酷熱指數量表，將酷熱指數基於潛在的不良健康影響分成三個等級，包括：警戒級(華氏80度~90度，約攝氏26.7度~32.2度)、極端警戒級(華氏90度~103度，約攝氏32.2度~39.4度)、危險級(華氏103度~124度，約攝氏39.4度~51.1度)。符合這三種等級的日子，都被此研究計算為酷熱日數。
 

無論時間長短 酷熱日都會加速生物學老化 

 
研究結果顯示，較多酷熱日的地區，與表觀遺傳老化程度較高的老年人，兩者存在顯著關聯(correlation)。值得注意的是，即使考量了社經條件、生活方式因素(例如健身活動、飲酒量、吸菸)等條件，這項關聯性依舊存在。
 
居住在極端警戒等級以上酷熱日數超過半年的地區，例如鳳凰城、亞利桑那等地的研究對象，相較於每年酷熱日少於10天的地區，在生物學年齡可以高出14個月之多。研究團隊表示，只要生活在更多酷熱日的地區，在生物學上就會老化得更快。
 
研究團隊還發現，與高溫相關的表觀遺傳變化，不僅會隨著時間累積，也可能會在短到中期內發生。例如，在這項研究中使用的三種表觀遺傳鐘，在1年到6年的分析區段內，皆發現長期的酷熱日與表觀遺傳老化加速有一致相關性，且在PCPhenoAge的分析甚至顯示，這項關聯性在短期(7天)和中期(30到60天)的區間內都存在。
 
研究團隊表示，接下來將更深入研究高溫與廣泛的老化相關疾病及死亡風險之間的生物基礎，了解有哪些因素會讓人更容易受到與高溫相關的生物老化影響。
 
研究團隊也表示，這項研究為指導緩解氣候變遷影響策略的公共政策與倡議，提供了有力的證據。
 
參考資料：
https://www.genengnews.com/topics/translational-medicine/extreme-heat-accelerates-biological-aging-in-older-adults/
原始研究：
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr0616
 
(編譯 / 吳培安)