研究表明衰老过程会增加重要类型干细胞的DNA突变

在生命的大部分时间里，衰老过程对于具有很大治疗前景的重要干细胞类型并不友好。Scripps转化科学研究所(STSI)和斯克里普斯研究所(TSRI)的研究人员研究了衰老对诱导多能干细胞(iPSCs)的影响，发现基因突变随着提供源细胞的供体年龄而增加，根据Nature Biotechnology杂志今天发表的研究结果。

STSI基因组信息学主任Ali Torkamani博士和该研究的Kristin Baldwin博士说，该研究结果强调了在将iPSC用于治疗目的之前筛查可能有害的DNA突变的重要性。在TSRI的Dorris神经科学中心担任研究员和分子与细胞神经科学副教授。

“任何时候细胞分裂，都有发生突变的风险。随着时间的推移，这些风险会增加，”Torkamani说。“我们的研究强调了由较老的源细胞供体制造的iPSCs突变风险增加。”

研究人员发现，在80年代后期由供体制造的iPSC在蛋白质编码基因中的突变数量是20世纪20年代由供体制造的干细胞的两倍。

这一趋势遵循可预测的线性轨迹与年龄相结合，但有一个例外。出乎意料的是，由90岁以上人群捐赠的血细胞制成的iPSC实际上含有的突变比研究人员预期的要少。事实上，来自那些极度老年参与者的干细胞的突变数量与捐赠者的年轻半数到三分之二的iPSC相当。

研究人员说，造成这种情况的原因可能与这样一个事实有关：残留在老年人身上的血液干细胞通过不那么频繁地分开来保护他们免于突变。

“使用iPSCs进行治疗已经在日本开始了一项患有年龄相关性黄斑变性的女性，”该论文的共同作者和STSI主任Eric Topol，MD说道。“因此，我们必须充分了解衰老对这些细胞的影响。正在培养以治疗未来的病人。“

STSI是由Scripps Health与TSRI合作领导的国立卫生研究院赞助网站。这种创新的研究伙伴关系正在引领将无线和基因医疗技术转化为高质量，经济高效的患者治疗和诊断方法。

在为该研究产生的iPSC中鉴定的336种不同突变中，24种基因可能损害细胞功能或在其发生功能障碍时触发肿瘤生长。

Torkamani说，这些突变可能有多麻烦取决于筛选干细胞以过滤缺陷以及如何在治疗中使用这些突变。例如，由iPSC制成的用于骨髓移植的细胞如果含有与血癌相关的TET2基因突变，那么它将具有潜在的危险性，这种突变在研究期间浮出水面。

“我们没有发现任何明显的证据表明这些突变会自然有害或致病，”他说。

在这项研究中，研究人员为16个参与者血液样本提供了三个来源：Wellderly Study，一个正在进行的STSI研究项目，通过观察80至105岁健康老年人的基因来寻找终身健康背后的遗传秘密; STSI GeneHeart研究，涉及患有冠状动脉疾病的人; 和TSRI的研究献血计划。

iPSC由研究合作者Valentina Lo Sardo博士和由Baldwin领导的TSRI小组的研究人员Will Ferguson，MS生成。

“当我们提出这项研究时，我们不确定是否有可能从Wellderly研究的参与者的血液中培养iPSCs，因为其他人报告说难以从老年患者制造这些干细胞，”Baldwin说。“但是通过Valentina和Will设计的努力和细致的实验，我们的实验室成为第一个从极端老年人的血液中生产iPSC的实验室。”