免疫细胞一生中都会在基因组上留下疤痕,以抵御感染

免疫细胞一生中都会在基因组上留下疤痕,以抵御感染
突变模式与恶性肿瘤的比较。a,b, SNV (a)和结构变异(SV)负担(b)按正常细胞类型或恶性。方框显示四分位范围,中线显示中位数。晶须延伸到范围或1.5×四分位范围的最小值。正常淋巴细胞(洋红色)不包括儿童样本。急性髓系白血病;CLL,慢性淋巴细胞白血病;减少,皮肤;弥漫性大B细胞。c,每个基因组的突变特征的比例。 For each genome, signatures with a 90% confidence interval lower bound of less than 1% are excluded. Normal lymphocytes (labeled in magenta) are from donor AX001. Treg, T regulatory cells. d,e, SBS9 burden (d) and proportion (e) by cell type or malignancy. The box shows the interquartile range and the center line shows the median. Whiskers extend to the minimum of either the range or 1.5× the interquartile range. f,g, Heat map showing the level of enrichment of SBS9 (f) and SHM (g) signatures near frequently mutated genes for that signature compared with the whole genome. Number of structural variants per group: B cell: 145, T cell: 841, ALL: 523, Burkitt lymphoma: 305, CLL mutated: 252, CLL unmutated: 440, cutaneous T cell lymphoma: 204, DLBC lymphoma: 3,754, follicular lymphoma: 1,095. a,b,d,e, Number of genomes per group: naive B: 68, memory B: 68, naive T: 332, memory T: 87, Burkitt lymphoma: 17, CLL mutated: 38, CLL unmutated: 45, cutaneous T cell lymphoma: 5, DLBC lymphoma: 47, follicular lymphoma: 36, multiple myeloma: 30, myeloid–AML: 10. Credit:自然(2022)。DOI: 10.1038 / s41586 - 022 - 05072 - 7

被称为淋巴细胞的免疫细胞比以往任何时候都更详细地进行了基因测序,以研究这些细胞的突变如何影响衰老过程。

免疫已经以比以往任何时候都更高的分辨率进行了基因测序,从而深入了解它们如何以及何时积累突变,例如那些与某些癌症的发展有关的突变。

在这项研究中,来自威康桑格研究所、约克大学约克生物医学研究所和合作者的研究人员创建了一种新的方案,使他们能够从a细胞中培养和测序B-和t细胞ob欧宝直播nba的菌落这项技术也可以用于其他研究领域。

发布于2022年8月10日自然研究发现,在健康b细胞中看到的突变与在癌变b细胞中看到的突变在很大程度上相似,这表明癌症的发展源于相同的突变过程。更多地了解导致这些突变在某些细胞中发展成癌症的因素,而不是其他细胞,有助于阐明这种疾病的起源。

这些被称为淋巴细胞的免疫细胞突变也可能影响衰老和免疫系统的其他疾病,了解更多关于这些突变在一个人的一生中何时发生以及如何发生的信息,增加了我们对衰老过程中发生什么的知识。

被称为淋巴细胞的免疫细胞是适应性免疫系统的一部分,包括记忆b细胞和记忆t细胞,这两种细胞都经历了一定程度的基因突变,以便能够识别和抵抗病原体。

在这项新研究中,科学家们发现,虽然这种正常的基因突变主要针对抗体基因,但在基因组的其他地方却发生了数量惊人的附带损害。正是这种脱靶突变会导致淋巴细胞癌变,并发展成一种被称为淋巴瘤的癌症。

除此之外,他们还发现,当淋巴细胞在体内扩散以检测感染时,它们会接触到额外的DNA损伤剂,这可能会进一步增加突变的数量。

研究小组对7位捐赠者的700多个正常免疫细胞进行了基因组测序,这些捐赠者的年龄从0岁到81岁不等。他们发现b细胞和t细胞的突变数量和模式在不同细胞之间有很大差异。其中一些变异是由随着年龄的增长而积累的突变引起的,而另一些变异是由抗体的正常遗传增强对基因组的脱靶损伤引起的。此外,当淋巴细胞通过皮肤检测感染时,阳光对DNA的损伤也引起了一些变异。

研究小组发现,健康免疫细胞中的一些突变与已经在淋巴瘤中发现的突变相同,这表明淋巴瘤与正常免疫细胞中的突变过程相同

细胞间的变异比人与人之间的变异大得多,这表明一个人一生中身体不同部位的变化,如某些感染和炎症,比基因的遗传突变更有可能导致与癌症和疾病相关的突变。

这项研究更深入地了解了健康淋巴细胞的突变情况以及导致这些突变的过程,这增加了目前对衰老的理解。需要进一步研究这些突变和过程在组织之间有多大的差异,以研究这些突变和过程是否为未来的治疗提供了任何途径。

“随着我们年龄的增长,适应性免疫系统会发生很大变化,但以前不可能像我们在这里实现的那样详细地研究这一点。我们的研究是了解淋巴细胞突变如何随着时间的推移而积累以及这些突变对衰老过程的影响的又一步。我们为了扩大细胞而开发的方案也可以应用于其他研究领域,我们希望它对其他科学家来说也像对我们一样有价值,”Wellcome Sanger研究所的第一作者Heather Machado博士说。

“我们的研究表明,尽管如此它们在全身扮演着同样的角色,它们获得的突变与它们特定的组织环境有关。这些环境可能在某些淋巴瘤的发展中发挥比遗传更大的作用.更详细地了解这些过程可能有助于阐明为什么这些细胞中的一些会发展成癌症,而另一些则不会,”约克大学约克生物医学研究所的联合高级作者大卫·肯特博士说。ob欧宝直播nba

“我们的研究开始填补关于如何做的知识空白适应性免疫系统会导致衰老。通过对大约700个淋巴细胞基因组进行测序,我们已经开始更好地了解随着时间的推移发生的突变过程,以及这些突变与淋巴瘤发展的关系。虽然还需要更多的研究,但这项研究为这一领域的进一步研究奠定了坚实的基础,”威康桑格研究所的联合资深作者彼得·坎贝尔博士说。


进一步探索

与年龄相关的疾病不能仅仅归咎于更高的突变率

更多信息:Heather E. Machado等人,人类淋巴细胞的不同突变景观,自然(2022)。DOI: 10.1038 / s41586 - 022 - 05072 - 7
期刊信息: 自然

引用:免疫细胞在一生中获得抵御感染的基因组疤痕(2022,8月11日)检索于2022年8月11日从//www.puressens.com/news/2022-08-immune-cells-genomic-scars-lifetime.html
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