DNA“條形碼”揭示血液衰老機制

科技日報北京5月22日電 （記者張佳欣）據最新一期《自然》雜誌報道，西班牙巴塞羅那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50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5萬到20萬個活躍的血液幹細胞。它們每天會產生1000億到2000億個新的血細胞。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。

這裏的克隆指的是起源於同一個血液幹細胞的細胞羣體。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啓或關閉哪些基因。當幹細胞分裂時，甲基化標記會被複制到其子細胞中，留下一個永久的、天然的“條形碼”。根據這一“條形碼”，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，70%的血液來自少數主導克隆。在人類中也發現類似趨勢：從50歲開始，多樣的幹細胞系統逐漸由少數主導克隆接管，60歲以後這一現象更加普遍。也就是説，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。