新的研究揭示了基因突變?nèi)绾卧谏牟煌瑫r(shí)期劫持血細(xì)胞的產(chǎn)生。Wellcome Sanger 研究所、劍橋干細(xì)胞研究所、EMBL 的歐洲生物信息學(xué)研究所 (EMBL-EBI) 的科學(xué)家和合作者展示了這些變化與衰老和與年齡相關(guān)的疾病(包括血癌)的發(fā)展有何關(guān)系。
今天發(fā)表在《自然》雜志上的這項(xiàng)新研究代表了首次探索基因突變對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的終生影響。
所有人類(lèi)細(xì)胞在整個(gè)生命過(guò)程中都會(huì)在其 DNA 中獲得遺傳變化，稱(chēng)為體細(xì)胞突變，其中特定的突變子集會(huì)驅(qū)動(dòng)細(xì)胞繁殖。這在稱(chēng)為造血干細(xì)胞的專(zhuān)業(yè)造血細(xì)胞中很常見(jiàn)，并導(dǎo)致具有相同突變的細(xì)胞群生長(zhǎng)，稱(chēng)為“克隆”。這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為“克隆性造血”，隨著年齡的增長(zhǎng)變得無(wú)處不在，并且是發(fā)生血癌和其他與年齡相關(guān)的疾病的危險(xiǎn)因素。
為了了解克隆造血是如何以及何時(shí)發(fā)展的，它如何受到衰老的影響，以及它與疾病的關(guān)系，研究人員追蹤了來(lái)自 SardiNIA縱向研究的 385 名 55 歲以上個(gè)體的近 700 個(gè)血細(xì)胞克隆。參與者定期捐贈(zèng)血液樣本長(zhǎng)達(dá) 16 年。
血液樣本的 DNA 測(cè)序顯示，在研究期間，92.4% 的克隆以穩(wěn)定的指數(shù)速率擴(kuò)增。生長(zhǎng)速度主要受每個(gè)克隆中突變基因性質(zhì)的影響。
在捕捉到克隆人晚年的行為之后，該團(tuán)隊(duì)使用數(shù)學(xué)模型來(lái)推斷它們?cè)谡麄€(gè)人類(lèi)生命周期中的生長(zhǎng)模式。他們發(fā)現(xiàn)克隆行為隨著年齡的增長(zhǎng)而發(fā)生巨大變化，這取決于突變基因的身份。
首先，由DNMT3A突變驅(qū)動(dòng)的克隆在年輕人中快速擴(kuò)張，然后在老年人中減速。其次，由TET2突變驅(qū)動(dòng)的克隆出現(xiàn)并在整個(gè)生命周期中均勻生長(zhǎng)，因此它們?cè)?75 歲后變得比DNMT3A突變克隆更常見(jiàn)。最后，剪接基因U2AF1和SRSF2突變的克隆僅在后來(lái)才完全擴(kuò)展生活并表現(xiàn)出一些最快的增長(zhǎng)。
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