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来源：中国生物技术网 2022-06-04 08:52

岁月如梭，时光荏苒，我们每个人都终将老去。世界上大部分国家将60岁定义为老龄化的起始年龄，但对于许多60多岁的人来说，年龄似乎只是个数字，他们还依然能保持着四、五十多岁时的状态。然而，一迈进70岁后，更多人会反映身体各方面大不如从前。

人到七十古来稀。70岁，可能是一个真正让人步入老年的年龄。在我国古代，70岁也被称为“悬车之年”，公职人员到了这个岁数大多纷纷告老还乡。

那么，是什么因素在导致70岁以后的人对衰老有了更加深刻的体验？

剑桥大学的研究团队在 Nature 上发表了一篇题为：Clonal dynamics of haematopoiesis across the human lifespan 的研究论文。

该研究发现了一个促使老年人血液成分发生 "灾难性 "变化的过程，这解释了为什么人到了70多岁后会突然变得虚弱。该研究也为延缓衰老和治疗相关疾病的新疗法开辟了新途径。

衰老是一个复杂的生物过程。过去几十年在细胞水平上对衰老的研究表明，分子损伤在整个生命周期中的累积是渐进和终身性的，包括端粒磨损、体细胞突变、表观遗传变化和氧化应激等。但这些逐渐积累的分子损伤如何转化为70岁后会经历加速衰老，这一点仍未得到阐明。

该论文的通讯作者、剑桥桑格研究所癌症、衰老和体细胞突变项目负责人 Peter Campbell 教授表示，许多科学家认为，细胞中不断积累的突变会逐渐降低身体正常运转的能力。但这项最新研究表明，这种思维是错误的，或者说，它至少是不完整的。我们发现导致这一原因的是一些“自私”细胞，这些细胞在老年时占据了主导地位。

在这项研究中，研究团队对10名年龄从0到81岁受试者的造血细胞进行了测序。测序数据显示，造血干细胞/多能祖细胞（HSC/MPP）出生后每年平均累积17个突变，每年端粒长度平均丢失30个碱基对。65岁以下的成年人造血干细胞中有20000到200000种不同类型的干细胞产生各种红细胞和白细胞，具有很高的克隆多样性和稳定性；而75岁以上受试者则截然不同，他们中大约一半的血细胞来自区区10到20个不同的干细胞，这极大地降低了克隆多样性，从而对健康产生影响。这种与年龄相关的克隆多样性丧失比以前研究所估计的要多出几个数量级。

研究团队解释说，虽然参与造血的干细胞会随着时间的推移积累突变，但它们中的大多数是无害的。然而，当罕见的驱动突变使干细胞生长加速时，问题就出现了。作为交换，干细胞通常会产生质量较差的血细胞。当人在30到40岁的时候，异常干细胞的生长不会成为优势。然而到了70多岁时，这些快速呈指数级生长的细胞就开始主导血细胞的产生。

Peter Campbell 教授表示，这种指数级增长解释了为什么70岁以后身体会突然变得脆弱，人会感觉自己明显衰老。

此前的研究表明，快速生长的造血干细胞与血癌和贫血有关，但也会使人对感染和化疗等药物治疗的耐药性降低。

研究团队表示，慢性炎症、吸烟、感染和化疗都可能产生具有致癌突变的干细胞。


Cell：挑战常规！人类基因组中的倒位现象比以前认为的更为普遍

来源：生物谷原创 2022-05-16 11:50

在一项新的研究中，来自德国杜塞尔多夫大学、海德堡欧洲分子生物学实验室和美国华盛顿大学的研究人员发现人类基因组中的倒位（inversion）现象比以前认为的更为普遍，这影响了我们对某些遗传病的理解。相关研究结果于2022年5月6日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Recurrent inversion polymorphisms in humans associate with genetic instability and genomic disorders”。

我们的DNA就像细胞机器的蓝图，让细胞、器官和整个有机体发挥作用。DNA的突变会导致遗传病。此类遗传变异可以包括单个位点的点突变，以及缺失、复制和倒位。

术语“倒位”指的是一段DNA在基因组上的方向发生翻转。人们对倒位的了解很少，因为它们比其他类型的突变更难分析。这些作者如今发现倒位是人类最常见的突变过程之一。

这些作者揭示了倒位是如何形成的，并详细研究了在基因组中反复形成的40个倒位，在那里，DNA序列来回翻转。这些“翻转”的倒位通常位于与某些称为基因组疾病的人类疾病的产生有关的基因组区域中。

论文共同通讯作者、海德堡欧洲分子生物学实验室高级科学家兼数据科学主管Jan Korbel说，“我们发现，倒位的形成速率要比以前认为的高得多。在人类中，至少有0.6%的基因组反复改变方向，使倒位成为人类中最快的突变过程之一。在这些位点，基因组是不稳定的---DNA代码的方向持续来回切换。”

许多重要的人类基因位于这些不稳定的基因组区域内。对于科学家们来说，这意味着他们在研究长距离基因调控或表观遗传学等方面时必须考虑基因组区域的这种翻转行为。

倒位也与人类疾病的产生有关，如儿童的发育迟缓或成人的神经精神障碍。"尽管这些区域很重要，但由于其复杂性，以前一直非常难以研究。论文共同通讯作者、杜塞尔多夫大学医学生物计量学与生物信息学研究所主任Tobias Marschall说，“证实这些倒位确实来回翻转需要一套新的计算方法。我们如今可以为人类遗传学家提供一种新的工具来了解患者的疾病起源。”

论文共同通讯作者、华盛顿大学小组负责人Evan Eichler说，他们“首次发现倒位可以与小儿自闭症、发育迟缓和癫痫中发现的罕见基因组重排有关。现在的问题是为什么？我们假设，倒位两侧的某些构型使个人及其后代容易受到或免受疾病相关重排的影响。这可能在临床上有实际的应用，比如这可能被用来识别有患上这些疾病风险的家庭”。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

1. David Porubsky et al. Recurrent inversion polymorphisms in humans associate with genetic instability and genomic disorders. Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.04.017.

2. Inversions in the genome more common than previously thought
https://phys.org/news/2022-05-in ... iously-thought.html