新的研究揭示了基因突变如何在生命的不同时期劫持血细胞的产生。Wellcome Sanger 研究所、剑桥干细胞研究所、EMBL 的欧洲生物信息学研究所 (EMBL-EBI) 的科学家和合作者展示了这些变化与衰老和与年龄相关的疾病(包括血癌)的发展有何关系。
今天发表在《自然》杂志上的这项新研究代表了首次探索基因突变对细胞生长动力学的终生影响。
所有人类细胞在整个生命过程中都会在其 DNA 中获得遗传变化，称为体细胞突变，其中特定的突变子集会驱动细胞繁殖。这在称为造血干细胞的专业造血细胞中很常见，并导致具有相同突变的细胞群生长，称为“克隆”。这个过程被称为“克隆性造血”，随着年龄的增长变得无处不在，并且是发生血癌和其他与年龄相关的疾病的危险因素。
为了了解克隆造血是如何以及何时发展的，它如何受到衰老的影响，以及它与疾病的关系，研究人员追踪了来自 SardiNIA纵向研究的 385 名 55 岁以上个体的近 700 个血细胞克隆。参与者定期捐赠血液样本长达 16 年。
血液样本的 DNA 测序显示，在研究期间，92.4% 的克隆以稳定的指数速率扩增。生长速度主要受每个克隆中突变基因性质的影响。
在捕捉到克隆人晚年的行为之后，该团队使用数学模型来推断它们在整个人类生命周期中的生长模式。他们发现克隆行为随着年龄的增长而发生巨大变化，这取决于突变基因的身份。
首先，由DNMT3A突变驱动的克隆在年轻人中快速扩张，然后在老年人中减速。其次，由TET2突变驱动的克隆出现并在整个生命周期中均匀生长，因此它们在 75 岁后变得比DNMT3A突变克隆更常见。最后，剪接基因U2AF1和SRSF2突变的克隆仅在后来才完全扩展生活并表现出一些最快的增长。
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