人类精子突变可导致儿童疾病

在发展,生活和衰老的过程,所有的人类细胞积累突变,导致所谓的镶嵌性,同一个人不同的细胞有不同的DNA序列或基因组成。

镶嵌现象主要发生在每一个人,但也不是很明显。如果不正常的细胞开始超过正常细胞然而,可能导致的疾病。当镶嵌现象发生在人类精子还是鸡蛋细胞,突变会影响男人或女人的突变和后代。

在8月12日发布的一项研究中,2021年细胞,瑞迪儿童基因组医学研究所的研究人员和加州大学圣地亚哥医学院描述观察和计算这些突变的新方法,并使用这些数据来预测这些突变的可能影响未来的孩子。

值得注意的是,他们报告说,一个15人有可能携带突变的精子这可能影响他们的后代。

先前的研究表明,老年男性有更高的孩子某些疾病的风险,比如自闭症谱系障碍(ASD)和某些形式的先天缺陷。在最新的研究中,研究人员从老男人和年轻男子精子相比确定突变中的任何差异。

他们发现,检测突变数量没有差别,暗示这些突变后代创建一个稳定的疾病的风险。结果也表明,与年龄有关的突变似乎最有可能出现在单精子细胞,出现低于当前水平的检测。

“我们先前的研究告诉我们,精子突变导致疾病的原因,如自闭症和癫痫,但男性的影响没有疾病的家族史是完全未知的,”资深作者约瑟夫·格里森说,雷迪的医学博士,加州大学圣地亚哥分校医学院的神经科学教授和神经科学研究主管雷迪儿童基因组医学研究所。

研究人员在多个样本测序精子数百次过他们的整个基因组,发现突变呈现只在一小部分细胞,使用先进的机器学习工具。

“我们发现,每一个男人的射精显示平均30突变,”杨co-first作者小徐说,博士,博士后学者格里森的实验室。“几乎所有的这些被发现在连续抽样从6到12个月,而大多数突变完全缺席唾液或血液样本。”The data, said Yang, indicates the mutations are restricted to sperm cells, and also validates their detection method.

co-first说:“令人惊讶的是,作者马丁•布鲁斯博士pediatrics-clinical遗传学助理教授和新陈代谢在科罗拉多大学医学院的前博士后学者在格里森实验bob电竞室,”老人和年轻人之间的比较显示几个不同的突变,告诉我们,这些突变可能出现时,父亲是一个胚胎,在突变可能存在未被发现,直到男人有孩子。”

breus说,这也意味着精子细胞良好的保护在一个干细胞利基,它很好地保持干细胞的数量和它们的相对贡献射精。

“我们认为,这些突变对人类健康造成很大的负担,”格里森说,“可能导致15%的自闭症病例,先天性心脏病和严重的小儿疾病。但是我们希望通过识别男人面临风险,未来疾病的情况下是可以避免的。”

作者说,未来的研究将集中在识别突变产生的原因老男人,环境因素可以解释观察到的突变。团队招募家庭孩子有疾病由于新的突变,而父亲可以捐献精子样本来测试突变的证据。

研究人员也与不孕症诊所合作,评估这些马赛克突变是否传递给胚胎,最终预防的目的疾病在孩子。