
最近,一項(xiàng)由歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室(EMBL)和馬克斯·德爾布呂克中心的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的研究利用了一種稱為Strand-seq的單細(xì)胞測序技術(shù),調(diào)查了正常血液干細(xì)胞的突變情況。研究發(fā)現(xiàn),在19名捐贈(zèng)者的1133個(gè)單細(xì)胞基因組中,有大約1個(gè)細(xì)胞中存在新出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)變異(mSV)。最令人意外的是,這些mSV可能會(huì)出現(xiàn)在任何年齡段,而且不一定會(huì)引起任何明顯的疾病或異常。然而,研究人員還觀察到60歲以上的人群中攜帶mSV的細(xì)胞數(shù)量較多,這表明可能存在一種之前未知的機(jī)制與與衰老相關(guān)的疾病有關(guān)。
這項(xiàng)名為《造血干細(xì)胞中馬賽克結(jié)構(gòu)變異的細(xì)胞類型特異性后果》的研究發(fā)表在《自然遺傳學(xué)》雜志上。研究人員使用Strand-seq技術(shù)對血液干細(xì)胞進(jìn)行高分辨率的細(xì)胞分類,并發(fā)現(xiàn)mSV會(huì)擾亂正常細(xì)胞功能,影響多種細(xì)胞通路,并在骨髓中富集髓系祖細(xì)胞。這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了mSV對與衰老的造血系統(tǒng)有關(guān)的細(xì)胞和分子表型的貢獻(xiàn),為揭示mSV、衰老和正常組織易感性之間的分子聯(lián)系奠定了基礎(chǔ)。
這項(xiàng)研究還強(qiáng)調(diào)了所有人都是馬賽克的事實(shí)。即使所謂的正常細(xì)胞也攜帶各種遺傳變異,這意味著我們體內(nèi)的細(xì)胞之間的遺傳差異比不同人之間的遺傳差異更大。
研究中的科學(xué)家Jan Korbel博士表示,他們的研究重點(diǎn)是探究遺傳結(jié)構(gòu)變異如何導(dǎo)致非癌癥性疾病的發(fā)展。他們使用Strand-seq技術(shù)進(jìn)行研究,這是一種獨(dú)特的DNA測序技術(shù),可以在單個(gè)細(xì)胞中揭示基因組的微小細(xì)節(jié)。通過該技術(shù),研究人員比以往任何測序技術(shù)都更準(zhǔn)確地檢測到單個(gè)細(xì)胞中的結(jié)構(gòu)變異。這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展為遺傳突變的理解提供了全新的視角,并且被廣泛應(yīng)用于基因組的表征和臨床研究。
研究人員還發(fā)現(xiàn),在60歲以上的人群中,存在更多攜帶遺傳突變的骨髓細(xì)胞,并且特定遺傳變體或亞克隆的數(shù)量較為普遍。這些亞克隆的頻繁存在可能與衰老有關(guān)。然而,目前尚不清楚是我們衰老時(shí)維持亞克隆不過度增殖的機(jī)制失效,還是亞克隆的擴(kuò)張本身會(huì)導(dǎo)致衰老相關(guān)疾病的發(fā)生。
Korbel表示,在未來的研究中,他們將通過單細(xì)胞研究更清楚地了解這些之前未被注意到的突變對我們的健康產(chǎn)生何種影響,以及它們可能如何促進(jìn)衰老過程。
總的來說,這項(xiàng)研究為我們對人體基因組中的突變和衰老的理解提供了新的視角。對我們體內(nèi)細(xì)胞之間的遺傳差異有更深入的了解,有助于我們更好地認(rèn)識(shí)衰老相關(guān)疾病的發(fā)展機(jī)制。
參考文獻(xiàn):https://www.nature.com/articles/s41588-024-01754-2
編輯:周敏
排版:李麗
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