Abstract Physical inactivity is an increasing health problem worldwide and one of the most important risk factors for global premature mortality. Along with gained years, it is highly essential for both individuals and society that elderly persons perceive their health as good and are able to cope well with everyday life and enjoy it. Hence, our aim was to investigate the long-term associations of midlife physical activity (PA) with health-related quality of life (HRQL), frailty stage, leukocyte telomere length (LTL), a potential indicator of biological ageing, and mortality. The Helsinki Businessmen Study cohort has been followed since the 1960s and it has been studied from several perspectives over the years. In the baseline examinations in 1974, 782 healthy men (mean age 48) completed a questionnaire about their PA pattern. These men form the population of this study. According to their global description of their PA pattern, the men were categorized into low, moderate and high PA groups. After a 26-year follow-up in 2000, the HRQL and disease prevalences were appraised in 552 (mean age 73) men using a postal questionnaire including the RAND-36 instrument. PA was significantly associated with better physical function, one of the eight domains of HRQL. From the same questionnaire, frailty stage was appraised for 514 men using modified Fried’s criteria: weight loss, physical inactivity, low vitality and physical weakness. After adjusting for CVD risk factors at baseline, the risk for frailty was 80% lower in the high PA group compared with the low PA group. After a 29-year follow-up in 2003, 204 randomly selected survivors were invited to laboratory tests. The mean LTL was longer in the moderate PA group than in the low PA group and, contrary to our hypothesis, in the high PA group. We found that midlife PA was related to mortality during a 34-year follow-up and the protective effect of PA was independent of the cardiovascular disease (CVD) risk factors, including body mass index, age, cholesterol, glucose, systolic blood pressure and smoking at baseline. In conclusion, the overall results of this study lend support to the view that those who have adopted a physically active lifestyle in middle age have better physical function and lower risk of frailty in old age and lower mortality. / Tiivistelmä Riittämätön fyysinen aktiivisuus on kasvava terveysongelma ja ennenaikaisen kuoleman riskitekijä kaikkialla maailmassa. Elinvuosien lisääntymisen ohella on tärkeää, että ikääntyvä ihminen kokee terveytensä hyväksi ja että hän nauttii jokapäiväisestä elämästään. Tarkoituksenamme oli tutkia keski-iän liikunnan yhteyksiä terveyteen liittyvään elämänlaatuun, hauraus-raihnaus -oireyhtymään, telomeerien pituuteen sekä kuolleisuuteen 1960-luvulta lähtien seuratussa Helsingin Johtajat -kohortissa. Vuonna 1974, Helsingin Johtajat -tutkimuksen alkuvaiheessa, 782 tervettä miestä (keski-ikä 48 vuotta) täytti liikuntatottumuksiaan koskevan kyselylomakkeen. He muodostavat tämän tutkimuksen aineiston. Liikuntaharrastuksestaan antamansa yleiskuvauksen mukaan miehet jaettiin matalan, keskitason ja korkean liikuntatason ryhmiin. Vuonna 2000 terveyteen liittyvä elämänlaatu ja sairauksien esiintyvyys määritettiin 26 vuoden seuranta-ajan jälkeen 552 mieheltä (keski-ikä 73 vuotta) käyttäen postitettua kyselylomaketta, joka sisälsi RAND-36 -instrumentin. Liikunta oli tilastollisesti merkitsevästi yhteydessä parempaan fyysiseen toimintakykyyn, yhteen kahdeksasta terveyteen liittyvän elämänlaadun ulottuvuudesta. Saman kyselylomakkeen vastauksista selvitettiin hauraus-raihnaus -oireyhtymän esiintyvyys käyttäen seuraavia, Friedin kriteereistä muunneltuja kriteerejä: tahaton painon lasku, vähäinen liikunta, tarmokkuuden puute ja fyysinen heikkous. Riski hauraus-raihnaus -oireyhtymään oli 80 % pienempi korkean liikuntatason ryhmässä kuin matalan liikuntatason ryhmässä. Vuonna 2003, 29 vuoden seurannan jälkeen, 204 satunnaisesti valittua elossa olevaa miestä pyydettiin laboratoriotesteihin. Keskimääräinen leukosyyttien telomeerien pituus oli suurempi keskitasoisen liikunnan ryhmässä matalan ja korkean liikuntatason ryhmiin verrattuna. Tutkimuksessamme keski-iän liikuntaharrastus oli yhteydessä kuolleisuuteen 34 vuoden seurannan aikana, ja liikunnan suojaava vaikutus oli havaittavissa lähtövaiheen sydän- ja verisuonitautien riskitekijöistä (painoindeksi, ikä, kolesteroli, glukoosi, systolinen verenpaine ja tupakointi) riippumattomasti. Tämän tutkimuksen tulokset tukevat ajatusta, että fyysisesti aktiivinen elämäntapa keski-iässä on yhteydessä parempaan fyysiseen toimintakykyyn ja vähäisempään hauraus-raihnaus -oireyhtymään vanhalla iällä ja vähentää kuolleisuutta.

Abstract Thoracic aortic aneurysms (TAAs) are a significant source of morbidity and mortality. Classical risk factors for TAAs are hypertension, atherosclerosis, male gender, smoking, age, high body mass index, family history and chronic obstructive pulmonary disease. In addition, in certain cases of TAAs, i.e., ascending aortic aneurysms (AscAA), genetic factors are highly prominent. Matrix metalloproteinases are in a major role in the destruction of the aortic wall and the imbalance between matrix metalloproteinases, and their inhibitors are involved in the formation of aneurysms. In addition, osteopontin is a potent regulator of matrix metalloproteinases and it is widely expressed in injured arteries. Recently, telomere shortening has been shown to be involved in the development of abdominal aortic aneurysms (AAA). In this aneurysm type, atherosclerosis has a major role. Since atherosclerosis is frequently absent in the case of TAAs, the length of telomeres was measured in the blood samples of TAA patients. The purpose of this thesis was to study the genetic background of TAAs of the ascending aorta and furthermore, the molecular background of this disease. The first study was done with families with TAAs, and dissections and one chromosomal locus (5q13-14) of the studied seven loci showed a significant genetic linkage for TAAs. Two other studies were done exploiting our TAA case-control material. Study II showed elevated levels of osteopontin, matrix metalloproteinase type 2 and 9 in the plasma and tissue samples of TAA patients compared with controls. In the third study, longer blood leukocyte telomeres were found in the DNA samples of TAA patients compared with controls; furthermore, the elevation of telomere lengthening protein telomerase expression was found in the tissue samples of TAA patients. This thesis presents region 5q13-14 as a potential genetic regulator for TAAs in Finnish families. In addition, elevated levels of osteopontin, matrix metalloproteinase type 2 and 9 can be considered as a plasma biomarker for aneurysmal disease. Furthermore, longer blood leukocytes were found to be a significant risk factor for developing TAAs. / Tiivistelmä Rinta-aortan aneurysmat ovat merkittävä sairastumisiin ja kuolemiin johtava tekijä. Perinteisinä riskitekijöinä aneurysmille on pidetty korkeaa verenpainetta, ateroskleroosia, miessukupuolta, tupakointia, ikää, ylipainoa, suvussa esiintyneitä aneurysmatapauksia ja keuhkoahtaumatautia. Näiden lisäksi erityisesti nousevan rinta-aortan alueella esiintyvissä aneurysmissa myös perinnöllisillä tekijöillä on korostunut merkitys. Matriksimetalloproteinaaseilla ja niiden estäjillä on merkittävä rooli, kun aortan seinämää hajotetaan. Tasapainon järkkyminen kyseisten proteiinien keskinäisessä suhteessa voi johtaa aneurysman muodostumiseen. Myös osteopontiinin tiedetään olevan tehokas matriksimetalloproteinaasien säätelijä, ja sitä tuotetaankin yleisesti vahingoittuneessa verisuonessa. Telomeerien lyhentyminen on vastikään yhdistetty vatsa-aortan alueella esiintyviin aneurysmiin, joissa ateroskleroosilla on yleensä merkittävä rooli. Koska ateroskleroosi on vain harvoin nousevan rinta-aortan alueen aneurysmien taustalla, rinta-aortan aneurysmapotilaiden valkosolujen telomeerien suhteelliset pituudet määritettiin. Väitöskirjan ensimmäisessä osatyössä keskityttiin löytämään geneettinen kytkentä rinta-aortan aneurysmien ja jonkin seitsemän tutkitun kromosomialueen välille. Geneettinen kytkentä löydettiin kromosomialueelta 5q13-14. Osatöissä 2 ja 3 hyödynnettiin rinta-aortan aneurysmien potilas- ja verrokkiaineistoja. Osatyö 2 osoitti, että matriksimetalloproteinaasien (2 ja 9) määrät ovat kohonneet rinta-aortan aneurysmapotilaiden näytteissä verrokkeihin verrattuna. Osatyössä 3 telomeerien suhteelliset pituudet veren valkosoluissa olivat pidemmät nousevan rinta-aortan aneurysmapotilaiden näytteissä verrokkihenkilöiden näytteisiin verrattuna. Myös telomeraasin tuotto oli lisääntynyt rinta-aortan aneurysmapotilaiden aorttakudosnäytteissä. Väitöskirjassa esitetään tuloksena kromosomialue 5q13-14 geneettisenä säätelijänä suomalaisissa suvuittain esiintyvissä rinta-aortan aneurysmatapauksissa. Kohonneita matriksimetalloproteinaasien ja osteopontiinin tasoja voidaan lisäksi pitää biomarkkereina rinta-aortan aneurysmien sairastavuudelle. Veren valkosolujen pidemmät telomeerit näyttävät myös olevan yhteydessä rinta-aortan aneurysmien sairastavuuteen.