SUMMARY Aging is characterized by degeneration in cellular and organismal functions leading to increased disease susceptibility and death. Although our understanding of aging biology in model systems has increased dramatically, large-scale sequencing studies to understand human aging are now just beginning. We applied exome sequencing and association analyses (ExWAS) to identify age-related variants on 58,470 participants of the DiscovEHR cohort. Linear Mixed Model regression analyses of age at last encounter revealed variants in genes known to be linked with clonal hematopoiesis of indeterminate potential, which are associated with myelodysplastic syndromes, as top signals in our analysis, suggestive of age-related somatic mutation accumulation in hematopoietic cells despite patients lacking clinical diagnoses. In addition to APOE , we identified rare DISP2 rs183775254 (p = 7.40×10 −10 ) and ZYG11A rs74227999 (p = 2.50×10 −08 ) variants that were negatively associated with age in either both sexes combined and females, respectively, which were replicated with directional consistency in two independent cohorts. Epigenetic mapping showed these variants are located within cell-type-specific enhancers, suggestive of important transcriptional regulatory functions. To discover variants associated with extreme age, we performed exome-sequencing on persons of Ashkenazi Jewish descent ascertained for extensive lifespans. Case-Control analyses in 525 Ashkenazi Jews cases (Males ≥ 92 years, Females ≥ 95years) were compared to 482 controls. Our results showed variants in APOE (rs429358, rs6857), and TMTC2 (rs7976168) passed Bonferroni-adjusted p-value, as well as several nominally-associated population-specific variants. Collectively, our Age-ExWAS, the largest performed to date, confirmed and identified previously unreported candidate variants associated with human age.

Importance Atrial fibrillation (AF) has a substantial genetic component. The importance of polygenic risk is well established, while the contribution of rare variants to disease risk warrants characterization in large cohorts. Objective To identify rare predicted loss-of-function (pLOF) variants associated with AF and elucidate their role in risk of AF, cardiomyopathy (CM), and heart failure (HF) in combination with a polygenic risk score (PRS). Design, Setting, and Participants This was a genetic association and nested case-control study. The impact of rare pLOF variants was evaluated on the risk of incident AF. HF and CM were assessed in cause-specific Cox regressions. End of follow-up was July 1, 2022. Data were analyzed from January to October 2023. The UK Biobank enrolled 502 480 individuals aged 40 to 69 years at inclusion in the United Kingdom between March 13, 2006, and October 1, 2010. UK residents of European ancestry were included. Individuals with prior diagnosis of AF were excluded from analyses of incident AF. Exposures Rare pLOF variants and an AF PRS. Main Outcomes and Measures Risk of AF and incident HF or CM prior to and subsequent to AF diagnosis. Results A total of 403 990 individuals (218 489 [54.1%] female) with a median (IQR) age of 58 (51-63) years were included; 24 447 were diagnosed with incident AF over a median (IQR) follow-up period of 13.3 (12.4-14.0) years. Rare pLOF variants in 6 genes ( TTN , RPL3L , PKP2 , CTNNA3 , KDM5B , and C10orf71 ) were associated with AF. Of these, TTN , RPL3L , PKP2 , CTNNA3 , and KDM5B replicated in an external cohort. Combined with high PRS, rare pLOF variants conferred an odds ratio of 7.08 (95% CI, 6.03-8.28) for AF. Carriers with high PRS also had a substantial 10-year risk of AF (16% in female individuals and 24% in male individuals older than 60 years). Rare pLOF variants were associated with increased risk of CM both prior to AF (hazard ratio [HR], 3.13; 95% CI, 2.24-4.36) and subsequent to AF (HR, 2.98; 95% CI, 1.89-4.69). Conclusions and Relevance Rare and common genetic variation were associated with an increased risk of AF. The findings provide insights into the genetic underpinnings of AF and may aid in future genetic risk stratification.

Background: A complex network has been studied and applied in various disciplines. As network analysis and image processing are based on matrices, this research analysed the changes in the chromatin image of lymphocyte nuclei in peripheral blood of humans using a network motif and static features (static parameters), so as to complete image classification with network method. Methods: Image processing technology was used to establish a chromatin image network of a cell nucleus; Network analysis tool Pajek was used to display the special motif of an isolated structural hole with different symmetric line values; afterwards, the frequency of occurrence of this structural hole in patients with nasopharyngeal carcinoma and AIDS, and healthy people was computed. Then by applying the network static features as variables, the chromatin images of stained lymphocytes from the three groups of people were classified and recognised by using an extreme learning machine (ELM). Results: The frequency of occurrence of the isolated structural hole with different symmetric line values was adopted to distinguish the structures of the chromatins of peripheral blood lymphocytes in patients with nasopharyngeal carcinoma and AIDS, and healthy people. Similarly, The static features of the chromatin image network of a cell nucleus were applied to classify and recognise the morphological and structural changes in chromatins for peripheral blood lymphocytes in the three groups of people. Conclusion: The surface chemical and physical characteristics, as well as the polymerisation link status of biomacromolecules such as DNA, RNA, and protein in the lymphocyte nucleus change under certain pathological conditions. The change influences the combination of small molecular staining materials and any associated biomacromolecules. Therefore, various macroscopic and microscopic changes were found in the chromatin images of the cell nucleus. The microscopic changes include the variations of the extent of staining of chromatin in the nuclei, coarseness and direction of the texture therein, the size of stained conglomerations, etc. These changes contribute to the differences in chromatin image networks among the same type of cells across the three groups. Based on this, the model can be used to classify and reorganise certain diseases. The results prove that using complex network to analyse the chromatin structure of a cell nucleus is of significance.

Treatments that prevent sepsis complications are needed. Circulating lipid and protein assemblies-lipoproteins play critical roles in clearing pathogens from the bloodstream. We investigated whether early inhibition of proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9) may accelerate bloodstream clearance of immunogenic bacterial lipids and improve sepsis outcomes.Genetic and clinical epidemiology, and experimental models.Human genetics cohorts, secondary analysis of a phase 3 randomized clinical trial enrolling patients with cardiovascular disease (Evaluation of Cardiovascular Outcomes After an Acute Coronary Syndrome During Treatment With Alirocumab [ODYSSEY OUTCOMES]; NCT01663402), and experimental murine models of sepsis.Nine human cohorts with sepsis (total n = 12,514) were assessed for an association between sepsis mortality and PCSK9 loss-of-function (LOF) variants. Incident or fatal sepsis rates were evaluated among 18,884 participants in a post hoc analysis of ODYSSEY OUTCOMES. C57BI/6J mice were used in Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus bacteremia sepsis models, and in lipopolysaccharide-induced animal models.Observational human cohort studies used genetic PCSK9 LOF variants as instrumental variables. ODYSSEY OUTCOMES participants were randomized to alirocumab or placebo. Mice were administered alirocumab, a PCSK9 inhibitor, at 5 mg/kg or 25 mg/kg subcutaneously, or isotype-matched control, 48 hours prior to the induction of bacterial sepsis. Mice did not receive other treatments for sepsis.Across human cohort studies, the effect estimate for 28-day mortality after sepsis diagnosis associated with genetic PCSK9 LOF was odds ratio = 0.86 (95% CI, 0.67-1.10; p = 0.24). A significant association was present in antibiotic-treated patients. In ODYSSEY OUTCOMES, sepsis frequency and mortality were infrequent and did not significantly differ by group, although both were numerically lower with alirocumab vs. placebo (relative risk of death from sepsis for alirocumab vs. placebo, 0.62; 95% CI, 0.32-1.20; p = 0.15). Mice treated with alirocumab had lower endotoxin levels and improved survival.PCSK9 inhibition may improve clinical outcomes in sepsis in preventive, pretreatment settings.