Mental disorders traditionally have been viewed as distinct, episodic, and categorical conditions. This view has been challenged by evidence that many disorders are sequentially comorbid, recurrent/chronic, and exist on a continuum. Using the Dunedin Multidisciplinary Health and Development Study, we examined the structure of psychopathology, taking into account dimensionality, persistence, co-occurrence, and sequential comorbidity of mental disorders across 20 years, from adolescence to midlife. Psychiatric disorders were initially explained by three higher-order factors (Internalizing, Externalizing, and Thought Disorder) but explained even better with one General Psychopathology dimension. We have called this dimension the p factor because it conceptually parallels a familiar dimension in psychological science: the g factor of general intelligence. Higher p scores are associated with more life impairment, greater familiality, worse developmental histories, and more compromised early-life brain function. The p factor explains why it is challenging to find causes, consequences, biomarkers, and treatments with specificity to individual mental disorders. Transdiagnostic approaches may improve research.

There is increasing interest in discovering mechanisms that mediate the effects of childhood stress on late-life disease morbidity and mortality. Previous studies have suggested one potential mechanism linking stress to cellular aging, disease and mortality in humans: telomere erosion. We examined telomere erosion in relation to children's exposure to violence, a salient early-life stressor, which has known long-term consequences for well-being and is a major public-health and social-welfare problem. In the first prospective-longitudinal study with repeated telomere measurements in children while they experienced stress, we tested the hypothesis that childhood violence exposure would accelerate telomere erosion from age 5 to age 10 years. Violence was assessed as exposure to maternal domestic violence, frequent bullying victimization and physical maltreatment by an adult. Participants were 236 children (49% females; 42% with one or more violence exposures) recruited from the Environmental-Risk Longitudinal Twin Study, a nationally representative 1994–1995 birth cohort. Each child's mean relative telomere length was measured simultaneously in baseline and follow-up DNA samples, using the quantitative PCR method for T/S ratio (the ratio of telomere repeat copy numbers to single-copy gene numbers). Compared with their counterparts, the children who experienced two or more kinds of violence exposure showed significantly more telomere erosion between age-5 baseline and age-10 follow-up measurements, even after adjusting for sex, socioeconomic status and body mass index (B=−0.052, s.e.=0.021, P=0.015). This finding provides support for a mechanism linking cumulative childhood stress to telomere maintenance, observed already at a young age, with potential impact for life-long health.

Research in mammals has demonstrated the involvement of oxytocin (OT) in social bond formation; yet, its role in human bonding remains unclear. Plasma OT has been used as a proxy for central activity and studies indicate its association with human affiliative behaviors. Molecular genetic studies also reveal a role for OT neuropathways in shaping the social brain. However, the links between peripheral OT, genetic markers, and their combined contribution to human parenting are unknown.Participants included 352 individuals: 272 mothers and fathers and their 4- to 6-month-old-infants and 80 nonparents. Plasma OT was assayed from adults who were genotyped for oxytocin receptor (OXTR) and CD38 risk alleles associated with social dysfunctions. CD38 is an ectoenzyme that mediates the release of brain OT. Parent-infant interactions were microcoded for parental touch and gaze synchrony and participants reported on parental care in childhood.OXTR (rs2254298 and rs1042778) and CD38 (rs3796863) risk alleles were each associated with lower plasma OT. Reduced plasma OT and both OXTR and CD38 risk alleles were related to less parental touch. The interaction of high plasma OT and low-risk CD38 alleles predicted longer durations of parent-infant gaze synchrony. Parents reporting greater parental care showed higher plasma OT, low-risk CD38 alleles, and more touch toward their infants.Results indicate that peripheral and genetic markers of the extended OT pathway are interrelated and underpin core behaviors associated with human parenting and social engagement. These findings may have important implications for understanding neuropsychiatric disorders marked by early social dysfunctions.

Economic games observe social decision making in the laboratory that involves real money payoffs. Previously we have shown that allocation of funds in the Dictator Game (DG), a paradigm that illustrates costly altruistic behavior, is partially determined by promoter-region repeat region variants in the arginine vasopressin 1a receptor gene (AVPR1a). In the current investigation, the gene encoding the related oxytocin receptor (OXTR) was tested for association with the DG and a related paradigm, the Social Values Orientation (SVO) task.Association (101 male and 102 female students) using a robust-family based test between 15 single tagging SNPs (htSNPs) across the OXTR was demonstrated with both the DG and SVO. Three htSNPs across the gene region showed significant association with both of the two games. The most significant association was observed with rs1042778 (p = 0.001). Haplotype analysis also showed significant associations for both DG and SVO. Following permutation test adjustment, significance was observed for 2-5 locus haplotypes (p<0.05). A second sample of 98 female subjects was subsequently and independently recruited to play the dictator game and was genotyped for the three significant SNPs found in the first sample. The rs1042778 SNP was shown to be significant for the second sample as well (p = 0.004, Fisher's exact test).The demonstration that genetic polymorphisms for the OXTR are associated with human prosocial decision making converges with a large body of animal research showing that oxytocin is an important social hormone across vertebrates including Homo sapiens. Individual differences in prosocial behavior have been shown by twin studies to have a substantial genetic basis and the current investigation demonstrates that common variants in the oxytocin receptor gene, an important element of mammalian social circuitry, underlie such individual differences.

Abstract The geroscience hypothesis proposes that therapy to slow or reverse molecular changes that occur with aging can delay or prevent multiple chronic diseases and extend healthy lifespan 1–3 . Caloric restriction (CR), defined as lessening caloric intake without depriving essential nutrients 4 , results in changes in molecular processes that have been associated with aging, including DNA methylation (DNAm) 5–7 , and is established to increase healthy lifespan in multiple species 8,9 . Here we report the results of a post hoc analysis of the influence of CR on DNAm measures of aging in blood samples from the Comprehensive Assessment of Long-term Effects of Reducing Intake of Energy (CALERIE) trial, a randomized controlled trial in which n = 220 adults without obesity were randomized to 25% CR or ad libitum control diet for 2 yr (ref. 10 ). We found that CALERIE intervention slowed the pace of aging, as measured by the DunedinPACE DNAm algorithm, but did not lead to significant changes in biological age estimates measured by various DNAm clocks including PhenoAge and GrimAge. Treatment effect sizes were small. Nevertheless, modest slowing of the pace of aging can have profound effects on population health 11–13 . The finding that CR modified DunedinPACE in a randomized controlled trial supports the geroscience hypothesis, building on evidence from small and uncontrolled studies 14–16 and contrasting with reports that biological aging may not be modifiable 17 . Ultimately, a conclusive test of the geroscience hypothesis will require trials with long-term follow-up to establish effects of intervention on primary healthy-aging endpoints, including incidence of chronic disease and mortality 18–20 .

Abstract Measuring telomere length (TL) with high precision is challenging. Currently there is insufficient understanding of the causes of variation in measurement precision, particularly for qPCR-based measurement. To better understand how DNA extraction protocols and laboratory-specific analytical factors influence qPCR-based TL measurement precision, we conducted a multi-laboratory study involving four labs and six DNA extraction protocols assaying the same blinded human whole blood samples. DNA extraction protocols differed in underlying principles (magnetic beads, salting out, silica membrane) and commercial kits. A fifth lab performed Telomere Restriction Fragment (TRF) analysis using Southern Blot technique with one DNA extraction protocol. All labs performed TL measurement using their standard procedures on two sets of fifty double blinded samples. Data was sent to a central point for unblinding and statistical analyses. Precision was quantified using the Intraclass Correlation Coefficient (ICC). Correlations with TRF measurements were also calculated. Repeated qPCR-based measurements of the same DNA extraction yielded ICC values ranging from 0.24 to 0.94. ICC values calculated over measurements of repeated DNA extractions were on average 0.23 lower and ranged from 0.02 to 0.83. The latter ICC estimates more strongly predicted the association between qPCR- and Southern blot-based measurements across the protocol / lab combinations (R 2 =0.56 vs. R 2 =0.93). We conclude that ICC calculated over measurements on repeated DNA extractions reliably indicates measurement precision, while ICC calculated over multiple measurements of the same DNA extraction overestimates measurement precision. Variation in ICC was driven by variation between laboratories, with few consistent DNA extraction protocol effects. Values of DNA integrity and purity generally characterized as reflecting high sample quality, (e.g. OD 260/280 of 1.8 and OD 260/230 of 2.0) were associated with qPCR-based measurement precision, but did not always predict higher ICCs.

Abstract Telomere length (TL) is an important biomarker of cellular aging, yet its links with health outcomes may be complicated by use of different tissues. We evaluated within- and between-individual variability in TL and quality metrics of DNA across five tissues using a cross-sectional dataset ranging from 8 to 70 years (N=197). DNA was extracted from all tissue cells using the Gentra Puregene DNA Extraction Kit. Absolute TL (aTL) in kilobase pairs was measured in buccal epithelial cells, saliva, dried blood spots (DBS), buffy coat, and peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) using qPCR. aTL significantly shortened with age for all tissues except saliva and buffy coat, although buffy coat was available for a restricted age range (8 to 15 years). aTL did not significantly differ across blood-based tissues (DBS, buffy coat, PBMC), which had significantly longer aTL than buccal cells and saliva. Additionally, aTL was significantly correlated for the majority of tissue pairs, with partial Spearman’s correlations controlling for age and sex ranging from ⍴ = 0.18 to 0.51. We also measured quality metrics of DNA including integrity, purity, and quantity of extracted DNA from all tissues and explored whether controlling for DNA metrics improved predictions of aTL. We found significant tissue variation: DNA from blood-based tissues had high DNA integrity, more acceptable A260/280 and A260/230 values, and greater extracted DNA concentrations compared to buccal cells and saliva. Longer aTL was associated with lower DNA integrity, higher extracted DNA concentrations, and higher A260/230, particularly for saliva. Model comparisons suggested that incorporation of quality DNA metrics improves models of TL, although relevant metrics vary by tissue. These findings highlight the merits of using blood-based tissues and suggest that incorporation of quality DNA metrics as control variables in population-based studies can improve TL predictions, especially for more variable tissues like buccal and saliva.

Childhood psychiatric symptoms may be associated with advanced biological aging. This study examined whether epigenetic age acceleration (EAA) associates with internalizing and externalizing symptoms across childhood in a longitudinal cohort study. At age 6 buccal epithelial cells from 148 children (69 girls) were collected to survey genome-wide DNA methylation. EAA was estimated using the Horvath clock. Internalizing symptoms at ages 2.5 and 4 years significantly predicted higher EAA at age 6, which in turn was significantly associated with internalizing symptoms from ages 6 to 10 years. Similar trends for externalizing symptoms did not reach significance. These findings indicate advanced biological aging in relation to child mental health and may help better identify those at risk for lasting impairments associated with internalizing disorders.

Epigenetic clocks are a common group of tools used to measure biological aging - the progressive deterioration of cells, tissues and organs. Epigenetic clocks have been trained almost exclusively using blood-based tissues but there is growing interest in estimating epigenetic age using less-invasive oral-based tissues (i.e., buccal or saliva) in both research and commercial settings. However, differentiated cell types across body tissues exhibit unique DNA methylation landscapes and age-related alterations to the DNA methylome. Applying epigenetic clocks derived from blood-based tissues to estimate epigenetic age of oral-based tissues may introduce biases. We tested the within-person comparability of common epigenetic clocks across five tissue types: buccal epithelial, saliva, dry blood spots, buffy coat (i.e., leukocytes), and peripheral blood mononuclear cells. We tested 284 distinct tissue samples from 83 individuals aged 9-70 years. Overall, there were significant within-person differences in epigenetic clock estimates from oral-based versus blood-based tissues, with average differences of almost 30 years observed in some age clocks. In addition, most epigenetic clock estimates of blood-based tissues exhibited low correlation with estimates from oral-based tissues despite controlling for cellular proportions and other technical factors. Our findings indicate that application of blood-derived epigenetic clocks in oral-based tissues may not yield comparable estimates of epigenetic age, highlighting the need for careful consideration of tissue type when estimating epigenetic age.

Objective: Exposure to early-life adversity (ELA) can result in long-term changes to physiological systems, which predispose individuals to negative health outcomes. This biological embedding of stress-responsive systems may operate via dysregulation of physiological resources in response to common stressors. The present study used a novel experimental design to test how young adults' exposure to ELA influence neuroendocrine and inflammatory responses to acute stress. Materials and methods: Participants were 12 males (mean age= 21.25), half of whom endorsed at least three significant adverse events up to age 18 years (‘ELA group’), and half who confirmed zero (‘controls’). Using a randomized within-subjects, between-groups experimental design, we induced acute psychosocial stress (Trier Social Stress Test, TSST), and included a no-stress control condition one week apart. During these sessions, we obtained repeated measurements of physiological reactivity, gene expression of NR3C1, FKBP5 and NFKB1, and plasma levels of pro-inflammatory cytokines (IL-1β, IL-6, IL-8 and TNFα) over a 4-hour window post-test. Results: The ELA group evinced significantly higher cortisol response and lower NR3C1 gene expression in response to the TSST compared with controls, while no differences were observed in the no-stress condition. Cortisol and group status interacted such that increase in cortisol predicted increase in both NR3C1 and NFKB1 expression among controls, but decrease in the ELA group. For pro-inflammatory cytokines, only IL-6 increased significantly in response to the TSST, with no differences between the two groups. Conclusion: Overall, we provide preliminary findings for the biological embedding of stress via a dynamic and dysregulated pattern evidenced in response to acute psychosocial stress. ELA may program physiological systems in a maladaptive manner more likely to manifest during times of duress, predisposing individuals to the negative health consequences of everyday stressors. Future studies with larger sample size including both males and females are needed to replicate these findings.