较高的突变本身并不与年龄相关的疾病的原因
![Fig. 1: SBS and ID burdens in normal and neoplastic intestinal crypts from individuals with germline POLE or POLD1 mutations. a, Genome-wide mutation burden per individual, with the specific germline mutation indicated at the top and color coded (blue, red, green and purple denote POLE L424V, POLD1 S478N, POLD1 L474P and POLD1 D316N, respectively). For box-and-whisker plots, the central line, box and whiskers represent the median, interquartile range (IQR) from first to third quartiles, and 1.5 × IQR, respectively. b, Mean SBS burden versus age, showing regression lines for the four different germline mutations. The relationship between age and SBS burden in normal individuals is denoted by the dashed line. c, Genome-wide ID burden per individual. d, Relationship between age and ID burden. e, ID rate (per year) versus SBS rate (per year); the cross indicates the SBS and ID rate in normal individuals. f, ID and SBS burden in adenomatous samples from individuals with POLE/POLD1 mutations. The gray box indicates the range of mutation burdens in normal intestinal crypts from individuals with POLE/POLD1 mutations. Credit: DOI: 10.1038/s41588-021-00930-y 较高的突变本身并不与年龄相关的疾病的原因](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2021/higher-rates-of-mutati.jpg)
新的研究探索衰老的理论发现,积累在DNA的变异不太可能完全负责这个过程。
研究基金会桑格研究所之间的合作,伯明翰大学,爱丁堡大学和其他发现人类细胞和组织可以积累更多突变比通常存在,没有身体显示与衰老相关的特性。
这项新的研究,发表在今天(9月30日)自然遗传学相比,DNA的遗传突变的个体在基因在DNA复制的DNA个人正常版本的这些基因。研究人员旨在理解DNA复制缺陷的影响癌症的风险和特性与衰老有关。研究结果表明,突变的积累正常细胞不太可能的唯一因素与年龄相关的疾病的发展,增加了正在进行的争论老化的原因。
衰老的一个当前的模型表明,DNA的突变积累健康细胞结果在变化,我们看到身体逐渐长大。模型是基于这样的观察:在一生中正常细胞突变积累,并认为更多的突变年纪大的人相比年轻人损害的功能基因和扰乱细胞功能,最终导致疾病的养老和可见的功能通常与衰老有关。
然而,这项新的研究表明,人类细胞和组织能够正常功能显然比通常更多的突变,表明老化可能不是由于积累的这些类型的突变。
DNA复制需要复制DNA在细胞准备细胞分裂。它涉及创建一个完整的错误人类基因组的复制现有的链,并具有很高的准确性进行正常健康细胞的蛋白质称为DNA聚合酶。当DNA聚合酶有突变,导致他们是错误的,它会导致更多的DNA错误,或小突变,积累每一细胞复制。
在这项研究中,研究人员从威康桑格研究所癌症(包括重大挑战电影摄影机团队),伯明翰大学,爱丁堡大学,最近开发的尖端技术应用于正常细胞和组织的DNA序列从患者的DNA聚合酶基因的遗传变异版本,杆和POLD1。
通过比较与影响个人组织样本,他们发现,正常组织从那些错误的DNA聚合酶变异率升高。然而,这些研究参与者没有显示功能的早期发病老化或衰老相关疾病尽管数量积累的突变会使他们数百年的突变的年龄。”Therefore, other than an increased risk of certain cancers, the research shows that cells can accumulate many mutations and not show features associated with aging, challenging the current model.
因此需要进一步的研究来理解生物过程的底层老化。
”,专注于一个已知的人增加患癌的风险,我们发现大部分或潜在的所有这些个体细胞携带突变的负担增加。我们惊讶地发现,正常和看似健康的细胞可以容忍很多突变。这项研究给了我们一个了解他们的潜在原因增加患癌的风险,也提供了一个非常有价值的窗口到衰老的过程。我们的研究表明,高突变负担似乎并不导致早发性和特性,我们通常与衰老迹象。而其他类型的突变可能会扮演一个角色,它表明,老龄化背后有一个更复杂的过程比单独突变的积累,”菲尔·罗宾逊博士说co-first作者和威康临床博士威康基金会桑格研究所的研究员。
“知道的影响不同的聚合酶突变细胞的遗传物质是至关重要的,如果我们要充分理解这些突变患者发展中某些癌症的风险和与年龄相关的疾病。通过展示健康的细胞可以包含尽可能多的突变一些癌细胞,它强调有更多因素做出比突变细胞癌变的负担。现在需要了解进一步的研究我们的发现符合我们已经知道遗传综合征,使人更容易患上癌症,如果有任何方式帮助他们患病的风险尽可能低,”克莱尔博士说笼罩,co-first作者和伯明翰癌症研究所的研究员和伯明翰大学基因组科学。
“癌症大挑战电影摄影机团队取得了难以置信的进展在帮助我们更好地理解在肿瘤发展突变扮演的角色。但这项研究显示,团队的工作的范围超越癌症和帮助我们了解更多关于突变在正常组织,甚至衰老的过程,”主任大卫·斯科特博士说在英国癌症研究中心癌症重大挑战。
“理解为什么我们的年龄和细胞衰老背后的机制可能会帮助我们找到新的方法来预防与年龄相关的疾病。这项研究表明,突变积累一生的过程中是不可能的,就其本身而言,星座的特性,我们老化。因此需要进一步的研究来理解改变发生在细胞的生活导致与衰老相关的行为,”迈克·斯垂顿爵士教授、资深作者和康桑格研究所的主任。
Jan Vijg et al,致病机制的体细胞突变和基因镶嵌性衰老,细胞(2020)。DOI: 10.1016 / j.cell.2020.06.024