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Nat Biotechnol:重磅!老化會增加誘導多能干細胞的DNA突變頻率

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摘要:在很大程度上,老化過程對極具治療潛力的干細胞并不友好,日前,一項刊登在國際雜志Nature Biotechnology上的一篇研究報告中,斯克里普斯轉化科學研究所等機構的研究人員通過研究老化對誘導多能干細胞(iPSCs)的影響,結果發現,隨著干細胞供體年齡增加,其干細胞中遺傳突變的水平也會增加。

Nat Biotechnol:重磅!老化會增加誘導多能干細胞的DNA突變頻率

圖片來源:www.phys.org

2016年12月13日 訊 /生物谷BIOON/ --在很大程度上,老化過程對極具治療潛力的干細胞并不友好,日前,一項刊登在國際雜志Nature Biotechnology上的一篇研究報告中,斯克里普斯轉化科學研究所等機構的研究人員通過研究老化對誘導多能干細胞(iPSCs)的影響,結果發現,隨著干細胞供體年齡增加,其干細胞中遺傳突變的水平也會增加。

這項研究就強調了在利用iPSCs進行治療前,應當對iPSCs攜帶的有害DNA突變進行及時嚴格地篩選;研究者Torkamani說道,隨著細胞分裂就會有突變發生,隨著時間不斷延續,這些突變風險就會不斷增加,我們研究發現,在年齡較大的供體機體中其iPSCs中往往攜帶突變的風險較高。而且供體在其80歲時機體iPSCs中蛋白編碼基因含有的突變是其20歲時突變的2倍。

這樣研究者就可以做出一種隨著年齡增長的可預測線性跟蹤,但很不幸的是,90歲及以上供體機體血細胞中的iPSCs所含有的突變遠比科學家們預測的要少很多,實際上,這些年長者機體中的干細胞攜帶的突變數量同二分之一至三分之二的年齡供體機體iPSCs攜帶的突變一樣;研究者認為這或許是因為老年人機體血液干細胞的突變較少或許是因為隨著年齡增長其細胞分裂頻率降低而致。

醫學博士Eric Topol說道,利用基于iPSCs的療法目前在日本開始應用于治療年齡相關的老年性黃斑退化癥,因此深入理解老化對這些干細胞的影響對于后期開發基于干細胞的疾病治療手段顯得非常關鍵。研究者表示,在iPSCs中鑒別出的336個不同的突變中,有24個都是位于基因中的突變,一旦其功能異常就會損傷細胞的功能并且誘發腫瘤生長。

這些突變的麻煩程度依賴于研究者對干細胞進行篩選得出的缺陷程度以及其在治療上的用途,比如利用iPSCs來進行骨髓移植的話,如果iPSCs中含有一種和血液癌癥相關的TET2基因突變的話就非常危險了。這項研究中,研究者利用了三大來源的樣本研究庫,第一種是Wellderly研究,該研究是斯克里普斯轉化科學研究所目前正在進行的一項研究計劃,研究人員旨在通過對80至105歲之間的健康老年人進行基因篩查來尋找其長壽健康的秘密;第二種就是斯克里普斯轉化科學研究所的GeneHeart研究,該研究中的參與者主要是患冠狀動脈病的患者;第三種則是斯克利普斯研究所的血液供體計劃研究。

最后研究者Baldwin表示,當我們提出本研究的時候,我們并不確定是否能夠利用Wellderly研究中參與者的血液生長出iPSCs,但通過不懈的努力和認真的研究,最終我們首次從非常老的老年人機體的血液中制造出了iPSCs,這對于我們后期進行更為深入的研究來闡明老化增加干細胞DNA突變的分子機制非常關鍵。(生物谷Bioon.com)

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Nat Biotechnol:重磅!老化會增加誘導多能干細胞的DNA突變頻率

doi:10.1038/nbt.3749
PMC:
PMID:

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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