
最近,一項由歐洲分子生物學實驗室(EMBL)和馬克斯·德爾布呂克中心的科學家領(lǐng)導的研究利用了一種稱為Strand-seq的單細胞測序技術(shù),調(diào)查了正常血液干細胞的突變情況。研究發(fā)現(xiàn),在19名捐贈者的1133個單細胞基因組中,有大約1個細胞中存在新出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)變異(mSV)。最令人意外的是,這些mSV可能會出現(xiàn)在任何年齡段,而且不一定會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的細胞數(shù)量較多,這表明可能存在一種之前未知的機制與與衰老相關(guān)的疾病有關(guān)。
這項名為《造血干細胞中馬賽克結(jié)構(gòu)變異的細胞類型特異性后果》的研究發(fā)表在《自然遺傳學》雜志上。研究人員使用Strand-seq技術(shù)對血液干細胞進行高分辨率的細胞分類,并發(fā)現(xiàn)mSV會擾亂正常細胞功能,影響多種細胞通路,并在骨髓中富集髓系祖細胞。這些發(fā)現(xiàn)強調(diào)了mSV對與衰老的造血系統(tǒng)有關(guān)的細胞和分子表型的貢獻,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)。
這項研究還強調(diào)了所有人都是馬賽克的事實。即使所謂的正常細胞也攜帶各種遺傳變異,這意味著我們體內(nèi)的細胞之間的遺傳差異比不同人之間的遺傳差異更大。
研究中的科學家Jan Korbel博士表示,他們的研究重點是探究遺傳結(jié)構(gòu)變異如何導致非癌癥性疾病的發(fā)展。他們使用Strand-seq技術(shù)進行研究,這是一種獨特的DNA測序技術(shù),可以在單個細胞中揭示基因組的微小細節(jié)。通過該技術(shù),研究人員比以往任何測序技術(shù)都更準確地檢測到單個細胞中的結(jié)構(gòu)變異。這項技術(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維持亞克隆不過度增殖的機制失效,還是亞克隆的擴張本身會導致衰老相關(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衰老過程。
總的來說,這項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)細胞之間的遺傳差異有更深入的了解,有助于我們更好地認識衰老相關(guān)疾病的發(fā)展機制。
參考文獻:https://www.nature.com/articles/s41588-024-01754-2
編輯:周敏
排版:李麗
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