Eosinophilic granulomatosis with polyangiitis (EGPA), a rare but life-threatening systemic vasculitis, is distinguished by marked eosinophilia and presents with diverse symptoms, including asthma, cutaneous purpura, ecchymosis, skin necrosis, cardiac lesions, peripheral neuropathy, and necrotizing vasculitis. The etiology of EGPA involves a complex interaction among humoral, adaptive, innate, and allergic immune responses. Standard treatment employs prolonged high-dose glucocorticoid therapy, which is critical for survival; however, some patients' symptoms cannot be relieved.

Age-related changes in DNA methylation have been observed in many cross-sectional studies, but longitudinal evidence is still very limited. Here, we aimed to characterize longitudinal age-related methylation patterns (Illumina HumanMethylation450 array) using 1011 blood samples collected from 385 old Swedish twins (mean age of 69 at baseline) up to five times over 20 years. We identified 1316 age-associated methylation sites (p<1.3*10-7) using a longitudinal epigenome-wide association study design. We measured how estimated cellular compositions changed with age and how much they confounded the age effect. We validated the results in two independent longitudinal cohorts, where 118 CpGs were replicated in PIVUS (p<3.9*10-5) and 594 were replicated in LBC (p<5.1*10-5). Functional annotation of age-associated CpGs showed enrichment in CCCTC-binding factor (CTCF) and other unannotated transcription factor binding sites. We further investigated genetic influences on methylation (methylation quantitative trait loci) and found no interaction between age and genetic effects in the 1316 age-associated CpGs. Moreover, in the same CpGs, methylation differences within twin pairs increased over time, where monozygotic twins had smaller intra-pair differences than dizygotic twins. We show that age-related methylation changes persist in a longitudinal perspective, and are fairly stable across cohorts. Moreover, the changes are under genetic influence, although this effect is independent of age. In addition, inter-individual methylation variations increase over time, especially in age-associated CpGs, indicating the increase of environmental contributions on DNA methylation with age.

The ability of the gut microbiome to adapt to a new environment and utilize a new metabolite or dietary compound by inducing structural variations (SVs) in the genome has an important role in human health. Here, we discuss recent data on host genetic regulation of SV induction and its use as a new therapeutic approach.

Abstract DNA methylation is an epigenetic mark associated with gene repression and genome stability. Its pattern in the genome is disrupted with age and these changes can be used to statistically predict age with epigenetic clocks. Rates of aging inferred from these clocks correlate with human health. However, the molecular mechanisms underpinning age-associated DNA methylation changes are unknown. Local DNA sequence plays a strong role in programming DNA methylation levels at individual loci independently of age, but its influence on age-associated DNA methylation changes is unknown. We analysed longitudinal human DNA methylation trajectories at 345,895 CpGs from 600 individuals aged between 67 and 80 to understand the factors responsible for age-associated epigenetic changes at individual CpGs in the genome. We show that changes in methylation with age are especially apparent at 8,322 low CpG density loci. Using SNP data from the same individuals we demonstrate that DNA methylation trajectories are affected by local sequence polymorphisms at 1,487 loci with low CpG density. More generally, we find that local CpG density is a strong determinant of a CpG’s methylation trajectory and that CpGs located in low CpG density regions are particularly prone to change. Overall, our results demonstrate that local DNA sequence influences age-associated DNA methylation changes in humans in vivo . We suggest that this occurs because interactions between CpGs reinforce maintenance of methylation patterns in CpG dense regions.