發布日期：2018-04-04

　　由Van Andel研究院（VARI）和Cedars-Sinai的科學家領導的一個研究小組已經開發出一種簡單直觀的計算方法來測量細胞年齡，這一成果或可以會將帶來更好、更簡單的癌癥和其他疾病的篩查和監測方法。

來源：CC0 Public Domain

　　4月2日發表在《Nature Genetics》雜志上的這項研究結果揭示了一種漸進的、可測量的特定化學標記的缺失，這些化學標記調節基因活動，并在發育的最早階段就可以被檢測到。這些持續一生的變化可以反映細胞年齡，，是與細胞有關，而不是實際年齡，同時還預示著癌細胞的變化。

doi:10.1038/s41588-018-0073-4

　　這項工作是Cedars-Sinai的 Benjamin Berman博士和VARI的Peter W. Laird博士以及Hui Shen博士長期合作的結果。早在2011年， 它是基于Berman 和 Laird就首次明確在2011年的發現，當時他們首次確定這些DNA標記 （稱為甲基團）的缺失發生在癌癥基因組的特定區域。然而，當時使用的技術無法檢測到正常細胞中發生的這一過程。

　　Laird說：“當細胞開始分裂的時候，我們的細胞時鐘就已啟動進入了倒計時。新的方法使我們能夠追蹤過去細胞分裂的歷史，并測量與年齡相關的基因編碼變化，從而觀察它如何導致正常的衰老和功能障礙。”

　　人體中有接近40萬億個細胞，每一個細胞都可以追溯到一個單一的受精卵細胞，其中包含了個體DNA的原始版本。在人的一生中，這些細胞分裂，根據身體功能、環境污染和傷口愈合等因素，細胞分裂會以不同的速率替換舊的或受損的細胞。

　　盡管經過了精心設計的生物質量控制檢查，但每個細胞分裂都會破壞基因組的完整性，留下越來越多的變化。其中，最主要的是基因組上甲基團數量和位置的發生了巨大的變化，部分的過程從胚胎發育開始，并在整個生命周期中持續。

　　Berman說：“我們新方法的結果引人驚訝的是最新研究讓我們驚訝的是，它們將這一過程的開始推到子宮發育的最早階段。” “這完全令人驚訝這完全出乎意料，因為目前的假設是，這一過程在癌癥發展中相對較晚期。這一發現也表明，它在腫瘤形成過程中起著較早的作用。”

　　雖然DNA甲基化(稱為低甲基化)的缺失是許多癌癥的共同特征，但這一現象背后的機制至今仍未為人所知。“高轉換率的組織出現的癌癥更為嚴重，如皮膚和上皮細胞，因為有更多的機會來積累和迫使正常細胞改變為惡性腫瘤。”Shen說。“我們所看到的是一種正常的細胞衰老過程，一旦細胞癌變，它就會加速擴張。這種累積效應與失控貨運列車類似。”

　　這項研究涵蓋了39個不同的腫瘤，超過340個人類和200個小鼠數據(最深入的研究)，如果沒有大規模測序項目(包括癌癥基因組圖譜)的大量公開數據，這是不可能實現的。DNA甲基化損失通常發生在癌癥基因組中，主要發生在被稱為部分甲基化的區域(PMDs)的層內相關的晚期復制區域內。

　　“這個研究項目是一個很好的例子，它將我們自己的數據與外部可用數據集相結合以發現新事物。”Zhou說，“如果這個項目是在三年前完成，那么故事的發展就會略有不同。現在，由于獲得更廣泛的數據，我們才可以取得這項研究成果。”

　　參考資料

Scientists discover new method for measuring cellular age

來源：生物探索