表观遗传时钟解析:Horvath、GrimAge、DunedinPACE
2026.06.25 |LangshengMedical |行业新闻

比较 Horvath、GrimAge v2 与 DunedinPACE:了解每种表观遗传时钟测量什么、DNA 甲基化如何运作,以及如何解读生物年龄、死亡风险与衰老速度。并梳理结果如何用于生活方式调整、复测时机和长寿决策,也说明单次检测的限制、族群差异、商业检测报告常见误读与实际追踪重点,帮助你选择合适的测试。

2013年,史蒂夫·霍瓦斯(Steve Horvath)发表了一篇改变衰老研究的论文。他利用来自 51 种健康组织和细胞类型的约 8,000 个样本的 DNA 甲基化数据,建立了一种多组织算法,估计 DNA 甲基化年龄,中位误差约为 3.6 年。该模型被称为表观遗传时钟

十年后,该领域已经产生了多代时钟,每代都回答了不同的问题。 Horvath 风格的时钟根据甲基化模式估计年龄。 GrimAge 和 GrimAge v2 估计死亡率和健康寿命风险。 DunedinPACE 估计了目前生物衰老的速度。它们都使用 DNA 甲基化,但不可互换。

理解这些差异是实用的,而不是学术的。它确定哪个测试适合您的目标,哪个数字值得关注,以及如何在不过度解读的情况下解释生物年龄结果。

主要事实

  • 表观遗传时钟分析 CpG 位点的甲基化标记;他们不会读取您的 DNA 序列。
  • Horvath 风格的第一代时钟可估计整个组织的年龄和年龄加速。
  • GrimAge 和 GrimAge v2 是针对死亡率、吸烟和蛋白质风险信号进行训练的新一代时钟。
  • DunedinPACE 是一个衰老速度评分;值高于 1.0 表明生物变化速度快于每个日历年一年。
  • 时钟结果应被解释为风险和趋势信号,而不是准确的个人预测。

您将学到:

  • 表观遗传时钟如何在分子水平发挥作用
  • 第一、二、三代时钟的关键区别
  • 每种时钟实际预测什么(以及预测不了什么)
  • 如何利用表观遗传年龄数据指导长寿决策

什么是表观遗传时钟?

表观遗传时钟是通过分析DNA甲基化来估计生物学年龄的数学算法——附着在DNA胞嘧啶碱基上的化学标记(甲基)。这些标记不会改变您的遗传序列,但它们控制哪些基因处于活跃或沉默状态。

简单定义: 表观遗传时钟通过特定基因组位置(CpG位点)的DNA甲基化模式来测量生物学年龄。不同时钟预测不同结果——从生理年龄到死亡风险到衰老速度。

DNA甲基化为何随年龄变化

DNA甲基化模式在一生中以可预测的方式发生变化:

  • 某些位点获得甲基化(高甲基化)——通常沉默保护性基因
  • 其他位点失去甲基化(低甲基化)——通常激活炎症基因
  • 这些变化由累积的环境暴露、生活方式因素和随机细胞过程驱动

通过测量数百个特定位点的甲基化,算法能够估计您的生物学有多”老”——无论您的生日是哪天。由于甲基化在这一过程中至关重要,损害甲基化能力的遗传变异如MTHFR可以直接加速所有表观遗传时钟。


表观遗传时钟的三代

第一代:年龄估计器

目的: 从DNA甲基化预测生理年龄

时钟 年份 CPG位点数 组织 与年龄的相关性
Horvath 2013 353 多组织 R ≥ 0.96
Hannum 2013 71 血液 R ≥ 0.96
Zhang 2019 514 血液/唾液 R ≥ 0.97

Horvath时钟 — 最原始且使用最广泛。在51种组织类型的8,000份样本上训练,几乎适用于任何人体组织。当您的Horvath年龄超过生理年龄,表示您”表观遗传学上更老”——与疾病和死亡风险增加相关。

关键洞察: 第一代时钟在估计生理年龄方面表现出色,但预测健康结果的能力有限。一个人可能在表观遗传学上”按时”,却潜藏着重大疾病风险。

第二代:死亡率预测器

目的: 预测健康结果和死亡率,而不仅仅是日历年龄

时钟 它预测什么 死亡率预测
PhenoAge (Levine) 2018 临床生物标志物加年龄的复合材料 强的
GrimAge (Lu) 2019 死亡率、吸烟年数和血浆蛋白替代物 强的
GrimAge v2 2022 更新的蛋白质和临床风险替代品 强的

GrimAge 是死亡风险和健康寿命时钟,而不是个人死亡日期预测器。它接受了与疾病和死亡率以及吸烟年限相关的血浆蛋白 DNA 甲基化替代物的培训; GrimAge v2 添加了更新的替代指标,包括 hs-CRP 和 HbA1c。

关键见解: 第二代时钟旨在捕获健康结果和死亡风险信号,使其比纯粹的日历年龄估计器更具临床信息。

第三代:衰老速度

目的: 测量您此刻衰老的速度

时钟 年份 测量内容 关键特征
DunedinPACE 2022 生物衰老速度 动态,对干预有响应

DunedinPACE(从表观基因组计算的衰老速度)代表了范式转变。它不是估计一个静态年龄,而是测量您当前的衰老速度

  • 得分1.0意味着您以每日历年1年的速度衰老(正常)
  • 得分0.85意味着您以正常速度的85%衰老(更慢——好)
  • 得分1.20意味着您比正常速度快20%衰老(加速——令人担忧)

DunedinPACE从达尼丁研究开发而来,追踪了1,037名1972-73年出生的人,在数十年中反复测量19个器官功能生物标志物。这种纵向设计捕捉了衰老的轨迹,而非单一快照。

关键洞察: DunedinPACE对生活方式干预响应最强。饮食、运动和压力管理的变化可以在几个月内改变您的DunedinPACE得分——使其成为追踪您的长寿策略是否有效的最佳时钟。


时钟比较

时钟有何不同

时钟不可互换。大型队列比较表明,第一代时钟在年龄估计方面最强,而第二代和第三代时钟通常携带更多的疾病风险和健康结果信号。

  • 第一代时钟围绕实足年龄和年龄加速进行。
  • GrimAge v2 和 DunedinPACE 在 2025 年 14 个时钟的比较中产生了许多最强的疾病和死亡率关联。
  • 健康与退休研究分析还表明,下一代时钟与教育、收入、种族/民族、行为、死亡率和多种疾病的关系更加密切。
  • 没有一个时钟是普遍最好的。有用的时钟取决于您是否询问年龄、风险或速度。

每种时钟最适合的用途

使用场景 最佳时钟 原因
我的生物学年龄是多少? Horvath或PhenoAge 专为静态年龄估计设计
我的死亡率风险如何? GrimAge v2 最强死亡率预测器
我现在衰老得有多快? DunedinPACE 测量速率而非状态
我的干预措施有效吗? DunedinPACE 对生活方式变化响应最快
多组织比较 Horvath 适用于所有组织类型
衰老机制研究 Horvath + GrimAge 最广泛验证

第二、三代时钟与社会经济因素

Health and Retirement Study(2024)的重要发现:第二代和第三代时钟与教育、收入和种族/民族的相关性比第一代更强。这表明它们除了捕捉内在衰老外,还在捕捉健康社会决定因素的生物学影响——慢性压力、环境暴露、营养获取。


什么会加速表观遗传时钟?

在多个时钟中一致与表观遗传年龄加速相关的因素:

因素 对表观遗传年龄的影响 受影响最大的时钟
吸烟 +2至7年 GrimAge尤其
肥胖(BMI >30) +1至3年 PhenoAge、GrimAge
慢性压力 +0.5至5年 所有时钟
抑郁症 +2至5年 PhenoAge、DunedinPACE
空气污染 +0.5至2年 Horvath、GrimAge
过量饮酒 +1至4年 GrimAge
社会经济地位低 +1至3年 GrimAge、DunedinPACE

什么会减缓表观遗传时钟?

干预措施 时钟减速证据 最强证据
运动(每周150分钟+) 6个月内1.5–3年逆转 DunedinPACE
冥想 IEAA的剂量依赖性降低 Horvath
热量限制 在CALERIE试验中减缓DunedinPACE DunedinPACE
地中海饮食 减少GrimAge加速 GrimAge
睡眠优化 多个时钟改善 DunedinPACE
压力减少 减少皮质醇介导的甲基化 Horvath、GrimAge
二甲双胍 TAME试验进行中 待定

如何检测您的表观遗传年龄

可用检测服务

多家商业服务现在提供表观遗传时钟检测:

  • 血液样本采集(通常是少量采血或干燥血斑)
  • 结果通常包括多个时钟年龄和衰老速度
  • 每次检测费用200–500美元
  • 每6–12个月重复检测以追踪趋势

如何解读结果

  1. 与生理年龄比较 — 生物学上更老还是更年轻?
  2. 查看DunedinPACE — 速度是否高于或低于1.0?
  3. 观察趋势 — 单次测量有噪音;跟踪随时间的变化
  4. 背景很重要 — 近期疾病、压力或睡眠紊乱可能暂时加速时钟

常见问题

我应该选择哪种表观遗传时钟?

对大多数消费者而言,包含GrimAge v2(死亡率预测)和DunedinPACE(衰老速度)的检测提供最具操作性的信息。GrimAge告诉您长期风险轨迹;DunedinPACE告诉您当前生活方式是否在加速或减缓衰老。

可以逆转表观遗传年龄吗?

可以——部分程度上。运动、饮食干预、减少压力和睡眠优化均已证明可以减少表观遗传年龄加速。CALERIE试验证明热量限制使DunedinPACE减缓了2–3%。然而,可逆性程度取决于时钟、干预措施和个人因素。

表观遗传时钟对所有人群都准确吗?

准确度各异。大多数时钟主要使用欧洲血统样本开发。虽然它们在年龄估计方面适用于所有祖先,但对健康结果的预测准确性可能因人群而异。研究正在积极扩展训练数据集以改善公平性。

应该多久检测一次?

每6–12个月提供有用的趋势。更频繁的检测增加噪音而无有效信号。如果您想了解遗传构成如何预测您更快衰老的可能性,多基因风险评分提供了互补视角:表观遗传时钟显示您当前的甲基化状态,而PRS揭示您对年龄相关疾病的潜在遗传倾向。在检测之间,追踪与表观遗传年龄变化相关的可穿戴设备衍生生物标志物(HRV、睡眠、活动、压力)。


关键要点

  • 三代时钟回答不同的问题: Horvath 估计年龄,GrimAge 和 GrimAge v2 估计死亡率和健康寿命风险,DunedinPACE 估计当前的老龄化速度。
  • DunedinPACE 对于干预跟踪很有用: 它测量速度而不是静态的生物年龄估计。
  • GrimAge v2 是一个死亡风险时钟: 它估计风险,而不是个人的死亡日期。
  • **时钟不可互换:**新一代时钟通常比第一代年龄估计器在疾病风险关联方面表现更好。
  • **生活方式仍然很重要:**锻炼、饮食质量、睡眠、减轻压力和热量限制可以改变一些生物钟指标,尤其是衰老速度分数。

 


三者测量的是根本不同的东西,不是"谁更准"的问题,是"各回答什么问题":

时钟

回答的问题

比喻

GrimAge

"你的身体相当于多少岁的人?还有多少年寿命?"

里程表——你开了多少公里

PhenoAge

"你的器官功能相当于多少岁的人?"

车检报告——发动机、刹车、变速箱各还有多少寿命

DunedinPACE

"你正在以多快的速度变老?"

车速表——你现在开多快

1、GrimAge 的 8 个 DNAm 蛋白替代物分别是?

GrimAge v1(Lu et al., 2019, Aging)用甲基化 β 值估算 8 个替代指标:

DNAm 替代物

对应的真实蛋白/行为

生理意义

DNAmADM

肾上腺髓质素(Adrenomedullin)

血管张力调控、血压

DNAmB2M

β2-微球蛋白(Beta-2-Microglobulin)

免疫活动、肾功能

DNAmCystatinC

胱抑素 C(Cystatin C)

肾功能(比肌酐更敏感)

DNAmGDF-15

生长分化因子 15(GDF-15)

细胞应激、炎性衰老、线粒体功能障碍

DNAmLeptin

瘦素(Leptin)

脂肪代谢、食欲调控

DNAmPAI-1

纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1 / SERPINE1)

SASP 核心因子、血栓风险、纤维化

DNAmTIMP-1

组织金属蛋白酶抑制剂-1(TIMP-1)

细胞外基质重塑、纤维化

DNAmPACKYRS

吸烟包年数(Pack-Years)

累积烟雾暴露——即使已戒烟也能从甲基化印记中读出

GrimAge v2(Lu et al., 2022)又加了两个:DNAm logCRP(C 反应蛋白)和 DNAm logA1C(糖化血红蛋白),变成 10 个。

这 8 个里面,有 4 个在的检测套餐里可以直接测到真实血清值(GDF-15、PAI-1 在核心层的 SASP 面板里、胱抑素 C 在常规生化里、瘦素在功能医学的脂联素/瘦素比值里)。如果已经有这些真实值,用甲基化来"估算"它们反而是一种降级——真实血检值比 DNAm 估算值更准确。

真正不能靠血检替代的只有两个:DNAmPACKYRS(吸烟的甲基化印记,这是一种累积暴露标记,不是"现在吸多少烟")和 DNAmADM(肾上腺髓质素通常不在常规检测里)。

 

2、PhenotypicAge 的 9 项常规血检指标分别是?

这 9 项全部来自常规血检,不需要任何额外检测:

序号

指标

来源

反映的系统

1

白蛋白(Albumin)

生化全项(CMP)

肝脏合成、营养状态

2

肌酐(Creatinine)

生化全项(CMP)

肾脏滤过功能

3

血清葡萄糖(Glucose)

生化全项(CMP)

代谢健康、胰岛素敏感性

4

C 反应蛋白(CRP, 取对数)

hs-CRP

全身慢性炎症

5

淋巴细胞百分比(Lymphocyte %)

血常规(CBC)

免疫功能

6

平均红细胞体积(MCV)

血常规(CBC)

红细胞大小

7

红细胞分布宽度(RDW)

血常规(CBC)

红细胞异质性、炎症

8

碱性磷酸酶(ALP)

生化全项(CMP)

肝脏/骨代谢

9

白细胞计数(WBC)

血常规(CBC)

免疫活性、炎症

加上实足年龄(第 10 个变量),9 项指标全部来自最基础的三管血:一管 CBC(血常规)+ 一管 CMP(生化全项)+ 一管 hs-CRP。没有一项超出基础层检测套餐的范围。

这意味着:现在就可以为 100% 的客户计算 PhenotypicAge——不需要等甲基化芯片,不需要等任何额外检测。 这是 GrimAge 做不到的。

 

3、DunedinPACE 是根据哪些指标进行计算的?

DunedinPACE 和其他时钟有个根本区别——它训练的不是"生物学年龄",而是"衰老速度"。

它背后的数据来自新西兰 Dunedin 队列(1,037 人,全部出生于 1972-1973 年),在 26 岁、32 岁、38 岁、45 岁四个时间点各测一次 19 项临床指标,总计约 70,000 个数据点。然后用 45 岁时的 DNA 甲基化图谱来"反推"这个人在过去 20 年里各项指标恶化的速度

所以它的输出不是"你相当于多少岁",而是"你正以多快的速度在衰老"——1.0 表示正常速度(1 个生物学年 = 1 个日历年),>1 表示加速衰老。

19 项指标跨越 6 个器官系统:

心血管系统:

序号

指标

含义

1

平均动脉压

动脉血管健康

2

心肺适能(VO₂max)

最大摄氧量

3

总胆固醇

血脂

4

甘油三酯

血脂

5

HDL 胆固醇

"好"胆固醇(反向计分)

6

脂蛋白(a)

致动脉粥样硬化脂蛋白

7

ApoB100/ApoA1 比值

致动脉粥样硬化 vs 保护性脂蛋白平衡

代谢系统:

| 8 | BMI | 体重指数 | | 9 | 腰臀比 | 中心性肥胖 | | 10 | HbA1c | 糖化血红蛋白 | | 11 | 瘦素(Leptin) | 脂肪组织分泌的能量调节激素 |

呼吸系统:

| 12 | FEV₁ | 第一秒用力呼气量(大气道功能) | | 13 | FEV₁/FVC 比值 | 气流受限程度 |

肾脏系统:

| 14 | eGFR | 估算肾小球滤过率(反向计分) | | 15 | 血尿素氮(BUN) | 肾功能 |

免疫系统:

| 16 | hs-CRP | 系统性炎症 | | 17 | 白细胞计数 | 免疫细胞数量 |

口腔系统:

| 18 | 牙周附着丧失 | 牙龈/牙周健康 | | 19 | 龋坏牙面数 | 牙齿健康 |

值得注意的是:这 19 项里有 12 项现在就能测到——BMI、腰臀比、血压、血脂全套、HbA1c、hs-CRP、白细胞计数、eGFR、BUN 全都在基础层检测套餐里。VO₂max 在客户的 Apple Watch 里。瘦素如果做功能医学检测也有。真正测不到的只有肺功能(FEV₁/FVC)、脂蛋白(a)、ApoB 比值、牙周数据——这些需要额外设备或检测。

DunedinPACE 对长寿诊所的独特价值在于:它是唯一专门为干预效果追踪设计的时钟。客户来的时候DunedinPACE=1.2(每年老 1.2 岁),半年后复查=0.8(降到了 0.8)。这个变化其他时钟测不出来——GrimAge 和 PhenoAge 反映的是累积的生物年龄,不容易在短期内看到干预效果。

 

References

  1. Horvath S. (2013). “DNA methylation age of human tissues and cell types.” Genome Biologyhttps://doi.org/10.1186/gb-2013-14-10-r115 — Original multi-tissue Horvath epigenetic clock.
  2. Lu AT et al. (2019). “DNA methylation GrimAge strongly predicts lifespan and healthspan.” Aginghttps://doi.org/10.18632/aging.101684 — GrimAge mortality and healthspan clock.
  3. Belsky DW et al. (2022). “DunedinPACE, a DNA methylation biomarker of the pace of aging.” eLifehttps://doi.org/10.7554/eLife.73420 — Pace-of-aging methylation measure.
  4. Levine ME et al. (2018). “An epigenetic biomarker of aging for lifespan and healthspan.” Aginghttps://doi.org/10.18632/aging.101414 — PhenoAge DNAm clock.
  5. Lu AT et al. (2022). “DNA methylation GrimAge version 2.” Aginghttps://doi.org/10.18632/aging.204434 — Updated GrimAge v2 clock.
  6. Crimmins EM et al. (2024). “Generations of epigenetic clocks and their links to socioeconomic status in the Health and Retirement Study.” Epigenomicshttps://doi.org/10.1080/17501911.2024.2373682 — Social gradients and clock-generation comparison.
  7. Mavrommatis C et al. (2025). “An unbiased comparison of 14 epigenetic clocks in relation to 174 incident disease outcomes.” Nature Communicationshttps://doi.org/10.1038/s41467-025-66106-y — Large disease-risk comparison.
  8. Waziry R et al. (2023). “Effect of long-term caloric restriction on DNA methylation measures of biological aging in healthy adults from the CALERIE trial.” Nature Aginghttps://doi.org/10.1038/s43587-022-00357-y — Caloric restriction and DunedinPACE.

Last updated: 2026-06-07. This article is regularly reviewed to ensure accuracy.