DNA“條碼”揭示血液衰老機制

    據最新一期《自然》雜誌報道，西班牙巴賽隆納基因組調控中心利用全新技術追蹤了血液幹細胞DNA上化學標籤的變化，結果顯示，從五十歲開始，人體血細胞將由少數幹細胞克隆主導生成，免疫系統逐漸失去彈性，易被疾病“突破防線”。

    年輕時，人體有五萬到二十萬個活躍的血液幹細胞。它們每天會產生一千億到二千億個新的血細胞。隨着年齡增長，許多幹細胞逐漸“退役”，只剩少數幹細胞不斷克隆複製新血細胞，並佔據主導地位。

    這裡的克隆指的是起源於同一個血液幹細胞的細胞群體。這些細胞來自同一個祖先幹細胞，因此攜帶相同的遺傳和表觀遺傳特徵。而少數主導克隆指的是某幾個幹細胞及其後代佔據了血液系統的主要部分。

    克隆細胞DNA上的化學標籤（甲基化標記）有助於細胞知道該開啟或關閉哪些基因。當幹細胞分裂時，甲基化標記會被複製到其子細胞中，留下一個永久的、天然的“條碼”。根據這一“條碼”，科學家可追溯幹細胞的“家譜”。

    此次科學家開發了一種被稱為EPI-Clone的技術，重建了小鼠和人類的血液生成歷史，追蹤了哪些幹細胞對血液的生成作出了貢獻。研究顯示，在老年小鼠中，百分之七十的血液來自少數主導克隆。在人類中也發現類似趨勢：從五十歲開始，多樣的幹細胞系統逐漸由少數主導克隆接管，六十歲以後這一現象更加普遍。也就是說，原本血液系統像“百花齊放”，但年紀大了就變成“幾家獨大”。

    更重要的是，這些主導克隆往往傾向製造髓樣細胞，這是一種與慢性炎症密切相關的免疫細胞。這可能是“炎症性衰老”的根源，也與心臟病、中風、白血病等疾病風險上升有關。這一發現有助醫生提早觀察患者血液老化情況，從而做到早發現、早預防。

    該技術突破也為探索人類抗衰老療法開闢新路徑。德國癌症研究中心生物資訊學家、論文第一作者邁克爾 · 舍雷爾表示：“DNA甲基化如同二進制代碼，每個位點的標記狀態構成天然條碼。五年前還無法想像能在數萬細胞中實現單細胞解析度追蹤，這是技術的巨大飛躍。”

    研究團隊目前正致力於優化EPI-Clone技術，為臨床應用做

準備。

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