衰老是人类生活中自然而渐进的生物过程,受遗传与环境等多种因素的影响。寻求有效的生物标记物以及探索对抗衰老的措施,一直以来都是科学研究的热门领域之一。衰老的重要特征之一便是表观遗传调控发生紊乱。相对于DNA序列的遗传调控,表观遗传调控的过程大多具有可逆性。因此,表观遗传学具有通过外界条件进行靶向干预及治疗相关疾病的广阔前景。通过对衰老过程中表观遗传变化的研究,也可以更好地了解如何延缓衰老。DNA甲基化是一种可以在人群中定量检测的表观遗传标记,其状态发生改变是影响衰老的重要因素。诸多研究已证明基因组甲基化的整体水平伴随着衰老程度的加深而下降。近年来的很多研究表明,一些特定位点的甲基化修饰与人的年龄具有显著相关性。目前已有基于DNA甲基化位点预测人类衰老程度的方法。现有的年龄预测模型都是从甲基化位点出发,在很多情况下,一个位点可能针对多个基因,或多个位点针对一个共同的基因,加之甲基化修饰在基因组上具有一定随机性,因此位点不能直接反应表型相关基因的甲基化状态。基因作为生物功能的基本单位,其在全基因组范围内的甲基化水平是否也会发生与衰老位点类似的变化,或者是否可以直接分析基因甲基化并建立年龄预测模型,目前尚待研究。本研究所用的甲基化检测数据来自GEO数据库,首先应用启动子与其他区域DNA甲基化的统计差异（Statistical difference of DNA Methylation between Promoter and Other Body Region,SIMPO）的算法来表征基因的甲基化特征值,然后结合多种回归方法进行探索,最终建立了包含71个甲基化基因的年龄预测模型。完成模型的建立及优化后,使用独立测试数据集对模型进行测试,并与已发表的基于甲基化位点建立的年龄预测模型进行比较,发现基于甲基化基因建立的模型的年龄预测误差为5.5岁,与传统的基于甲基化位点建立的模型具有可比性。此外,基因功能富集分析结果表明,本研究建立的模型与衰老及发育再生联系更紧密,具有更显著的生物学意义。另一方面,帕金森疾病数据集测试的结果与基于知识图谱的基因功能分析也均显示本研究建立的年龄预测模型与已知的衰老相关疾病具有密切关联,暗示从甲基化的表观调控入手,或有助于预防衰老相关疾病。