发现DNA突变对终身血细胞产生的影响
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生产。来自威康桑格研究所、剑桥干细胞研究所、EMBL欧洲生物信息学研究所(EMBL- ebi)的科学家及其合作者展示了这些变化是如何与衰老和年龄相关疾病(包括血癌)的发展相关的。
这项新研究发表在今天的自然，代表着第一次终身影响基因突变对细胞生长动力学的研究。
所有人类细胞它们的DNA会在一生中发生基因变化，这被称为体细胞突变的特定子集突变开车细胞乘。这在被称为血液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的增长，被称为“克隆”。这一过程被称为“克隆造血”，随着年龄的增长，它变得无处不在，是患血癌和其他与年龄有关的疾病的风险因素。
为了了解克隆造血是如何以及何时发展的，它是如何受年龄的影响，以及它与疾病的关系，研究人员追踪了385名年龄在55岁以上的撒丁岛人的近700个血细胞克隆纵向研究．参与者捐献常规血液样本长达16年。
血液样本的DNA测序显示，92.4%的克隆在研究期间以稳定的指数速度扩增。生长速度主要受每个克隆中突变基因的性质影响。
在捕捉到克隆体晚年的行为后，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，随着年龄的增长，克隆行为会发生显著变化，这取决于突变基因的身份。
首先，由基因突变驱动的克隆DNMT3A在年轻人中迅速增长，然后在老年人中减速。第二，由变异驱动的克隆TET2在人的一生中一致地出现和发展，以致于它们变得比DNMT3A-突变克隆在75岁以后。最后，有剪接基因突变的克隆，U2AF1而且SRSF2只有在生命的后期才会扩张，并表现出一些最快的生长。
这些年龄依赖性克隆行为反映了不同类型血癌出现的频率，并揭示了与快速克隆生长相关的突变更有可能导致恶性肿瘤。
该研究的首席研究员、威康桑格研究所和剑桥大学博士生玛格丽特·法布尔博士说:“我们的研究结果揭示了获得性基因变化是如何在我们正常的一生中劫持血液形成的。造血干细胞与白血病前突变细胞竞争。了解为什么一些突变在年轻人中流行，而另一些在老年人中流行，可以帮助我们找到保持血细胞健康和多样性的方法。”
来自EMBL欧洲生物信息学研究所和德国癌症研究中心(DKFZ)的Moritz ger刺伤博士是该研究的共同高级作者，他说:“我们第一次能够使用基因组分析来了解我们血液中突变克隆的过去、现在和未来。这些数据表明，血液克隆的动态在一段时间内是惊人的可预测的，但也强调了它们在一生中以我们还不了解的方式发生变化。”
乔治·瓦西里欧教授是这项研究的资深合著者，他以前来自维康桑格研究所，现在是维康医学委员会剑桥干细胞研究所、剑桥大学和剑桥大学医院的血液医学教授。他说:“总体来说，我们的研究揭示了年龄增长和血细胞DNA突变之间惊人的相互作用，这种相互作用体现在不同年龄具有不同突变的细胞的扩张上。”值得注意的是，这些变化导致了不同类型的血不同年龄的癌症，发展的风险也不同。有了这一新的认识，研究人员可以开始开发方法和治疗方法来阻止的发展血癌在自己的轨道上。”
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