新的研究揭示了基因突變如何在生命的不同時期劫持血細胞的產生。Wellcome Sanger 研究所、劍橋干細胞研究所、EMBL 的歐洲生物信息學研究所 (EMBL-EBI) 的科學家和合作者展示了這些變化與衰老和與年齡相關的疾病(包括血癌)的發(fā)展有何關系。
今天發(fā)表在《自然》雜志上的這項新研究代表了首次探索基因突變對細胞生長動力學的終生影響。
所有人類細胞在整個生命過程中都會在其 DNA 中獲得遺傳變化，稱為體細胞突變，其中特定的突變子集會驅動細胞繁殖。這在稱為造血干細胞的專業(yè)造血細胞中很常見，并導致具有相同突變的細胞群生長，稱為“克隆”。這個過程被稱為“克隆性造血”，隨著年齡的增長變得無處不在，并且是發(fā)生血癌和其他與年齡相關的疾病的危險因素。
為了了解克隆造血是如何以及何時發(fā)展的，它如何受到衰老的影響，以及它與疾病的關系，研究人員追蹤了來自 SardiNIA縱向研究的 385 名 55 歲以上個體的近 700 個血細胞克隆。參與者定期捐贈血液樣本長達 16 年。
血液樣本的 DNA 測序顯示，在研究期間，92.4% 的克隆以穩(wěn)定的指數(shù)速率擴增。生長速度主要受每個克隆中突變基因性質的影響。
在捕捉到克隆人晚年的行為之后，該團隊使用數(shù)學模型來推斷它們在整個人類生命周期中的生長模式。他們發(fā)現(xiàn)克隆行為隨著年齡的增長而發(fā)生巨大變化，這取決于突變基因的身份。
首先，由DNMT3A突變驅動的克隆在年輕人中快速擴張，然后在老年人中減速。其次，由TET2突變驅動的克隆出現(xiàn)并在整個生命周期中均勻生長，因此它們在 75 歲后變得比DNMT3A突變克隆更常見。最后，剪接基因U2AF1和SRSF2突變的克隆僅在后來才完全擴展生活并表現(xiàn)出一些最快的增長。
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