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Nat Biotechnol:重磅!老化会增加诱导多能干细胞的DNA突变频率

来源:生物谷 2016-12-14 08:48

图片来源:www.phys.org

2016年12月13日 讯 /生物谷BIOON/ --在很大程度上,老化过程对极具治疗潜力的干细胞并不友好,日前,一项刊登在国际杂志Nature Biotechnology上的一篇研究报告中,斯克里普斯转化科学研究所等机构的研究人员通过研究老化对诱导多能干细胞(iPSCs)的影响,结果发现,随着干细胞供体年龄增加,其干细胞中遗传突变的水平也会增加。

这项研究就强调了在利用iPSCs进行治疗前,应当对iPSCs携带的有害DNA突变进行及时严格地筛选;研究者Torkamani说道,随着细胞分裂就会有突变发生,随着时间不断延续,这些突变风险就会不断增加,我们研究发现,在年龄较大的供体机体中其iPSCs中往往携带突变的风险较高。而且供体在其80岁时机体iPSCs中蛋白编码基因含有的突变是其20岁时突变的2倍。

这样研究者就可以做出一种随着年龄增长的可预测线性跟踪,但很不幸的是,90岁及以上供体机体血细胞中的iPSCs所含有的突变远比科学家们预测的要少很多,实际上,这些年长者机体中的干细胞携带的突变数量同二分之一至三分之二的年龄供体机体iPSCs携带的突变一样;研究者认为这或许是因为老年人机体血液干细胞的突变较少或许是因为随着年龄增长其细胞分裂频率降低而致。

医学博士Eric Topol说道,利用基于iPSCs的疗法目前在日本开始应用于治疗年龄相关的老年性黄斑退化症,因此深入理解老化对这些干细胞的影响对于后期开发基于干细胞的疾病治疗手段显得非常关键。研究者表示,在iPSCs中鉴别出的336个不同的突变中,有24个都是位于基因中的突变,一旦其功能异常就会损伤细胞的功能并且诱发肿瘤生长。

这些突变的麻烦程度依赖于研究者对干细胞进行筛选得出的缺陷程度以及其在治疗上的用途,比如利用iPSCs来进行骨髓移植的话,如果iPSCs中含有一种和血液癌症相关的TET2基因突变的话就非常危险了。这项研究中,研究者利用了三大来源的样本研究库,第一种是Wellderly研究,该研究是斯克里普斯转化科学研究所目前正在进行的一项研究计划,研究人员旨在通过对80至105岁之间的健康老年人进行基因筛查来寻找其长寿健康的秘密;第二种就是斯克里普斯转化科学研究所的GeneHeart研究,该研究中的参与者主要是患冠状动脉病的患者;第三种则是斯克利普斯研究所的血液供体计划研究。

最后研究者Baldwin表示,当我们提出本研究的时候,我们并不确定是否能够利用Wellderly研究中参与者的血液生长出iPSCs,但通过不懈的努力和认真的研究,最终我们首次从非常老的老年人机体的血液中制造出了iPSCs,这对于我们后期进行更为深入的研究来阐明老化增加干细胞DNA突变的分子机制非常关键。(生物谷Bioon.com)

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Influence of donor age on induced pluripotent stem cells

Valentina Lo Sardo, William Ferguson, Galina A Erikson, Eric J Topol, Kristin K Baldwin & Ali Torkamani

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