研究人员解开了细胞衰老的秘密
新的研究发现，在一生中，血液干细胞中缓慢积累的基因变化可能是70岁以后血液产量急剧变化的原因。
这项研究由维康桑格研究所、维康mrc剑桥干细胞研究所的科学家和合作者共同完成，今天发表在杂志上自然他提出了一种关于衰老的新理论。
所有人类细胞收购基因变化一生中，被称为体细胞突变．衰老很可能是由多种类型对我们的损害累积而引起的细胞随着时间的推移，有一种理论认为，体细胞突变的积累会导致细胞逐渐失去功能储备。然而，目前还不清楚这种逐渐累积的分子损伤是如何在70岁后转化为我们器官功能的突然恶化的。
为了调查这个问题衰老的过程来自威康桑格研究所、剑桥干细胞研究所的研究团队及其合作者研究了干细胞的生产血细胞从骨髓中，分析了从新生儿到老年人的10个个体。他们对3579人的整个基因组进行了测序血液干细胞识别每个细胞中包含的所有体细胞突变。研究小组利用这一点来重建每个人的“家谱”血干细胞，首次对血细胞之间的关系以及这些关系在人的一生中是如何变化的给出了一个公正的观点。
研究人员发现，这些“家谱”在70岁之后发生了巨大变化。65岁以下的成年人产生的血细胞来自2万到20万个干细胞，每个干细胞的贡献大致相当。相比之下，70岁以上的人的血液产量非常不平等。在每个被研究的老年人中，扩增的干细胞克隆数量减少了10到20个，贡献了一半的血液生产。在这个人的一生中，这些高度活跃的干细胞的数量逐渐增加，这是由一种被称为“驱动突变”的罕见体细胞突变子集引起的。
这些发现促使研究小组提出了一个模型，在这个模型中，与年龄相关的造血变化来自于体细胞突变，导致“自私的”干细胞主导老年人的骨髓。这个模型，随着驱动突变的稳步引入，导致功能改变的克隆生长了几十年，解释了70岁以后血细胞种群多样性减少的戏剧性和不可避免的转变。哪个克隆会成为优势个体因人而异，因此该模型也解释了老年人疾病风险和其他特征的变化。第二项研究，亦于今日发表于自然，探索不同的个体驱动突变如何随时间影响细胞生长速率。
艾登布鲁克医院血液学注册主任、维康桑格研究所博士生、该研究的首席研究员艾米丽·米切尔博士说:“我们的研究结果表明，随着年龄的增长，血液干细胞的多样性会消失积极的选择带有驱动突变的快速生长克隆体。这些克隆品种“胜过”了生长较慢的品种。在许多情况下，干细胞水平的适应性提高可能是有代价的——它们产生功能成熟血细胞的能力受到了损害，因此可以解释观察到的与年龄有关的血液系统功能丧失。”
该项研究的联合高级研究员、剑桥大学Wellcome- mrc剑桥干细胞研究所的助理教授、Wellcome皇家学会亨利·戴尔爵士研究员Elisa Laurenti博士说:“因素如慢性炎症吸烟、感染和化疗会导致具有致癌突变的克隆生长得更早。我们预测，这些因素也导致了与衰老相关的血液干细胞多样性的下降。也有可能有一些因素会减缓这一过程。我们现在有一个令人兴奋的任务，就是弄清楚这些新发现的突变是如何影响老年人的血液功能的，这样我们就可以了解如何将疾病风险降到最低，促进健康老龄化。”
维康桑格研究所癌症、衰老和体细胞突变项目负责人、该研究的高级研究员彼得·坎贝尔博士说:“我们首次展示了在一生中不断积累的突变如何在70岁以后导致血细胞群发生灾难性和不可避免的变化。”这个模型最令人兴奋的是，它可能也适用于其他器官系统。我们看到这些自私的克隆人有司机突变随着年龄的增长，身体其他组织的扩张——我们知道这会增加患癌症的风险，但它也可能导致与衰老相关的其他功能变化。”
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