美國俄勒岡健康與科學大學(OHSU)胚胎細胞與基因治療中心主任Shoukhrat Mitalipov及其研究團隊首次證實一個存在已久的假設,人在衰老的過程中,基因突變會積累在粒線體中。此項研究於5月5日刊載於《Cell Stem Cell》。
Mitalipov表示,帶有致病性突變的粒線體DNA,長期以來被認為與衰老且和年齡相關疾病有緊密關聯,但一直缺乏明確的證據。
粒線體DNA裸露於細胞核外,容易遭受損傷。當人類衰老時,單個細胞內隨機產生的粒線體DNA突變皆可能限制粒線體功能。
幹細胞療法對於治療人類疾病有極大潛能,然而,有缺陷的粒線體可能破壞iPSC修復受損組織或器官的能力。Mitalipov和同事們認為,應對這些細胞進行粒線體DNA突變篩選,以避免損害iPSCs的治療應用價值。
在這項研究中,研究人員獲取年齡從24歲到72歲的皮膚纖維細胞、血液及其衍生的iPSCs。在檢測皮膚或血細胞中的粒線體DNA時,發現它們僅有較低的異質性點突變。但在由各別細胞衍生的10個iPSCs或由clone擴增產生的纖維母細胞中,卻發現較高比例的突變。
研究人員也分析130個年齡超過60歲病人的iPS細胞系,發現其中有80%的粒線體帶有DNA突變,且每個iPS細胞株有較高的粒線體突變累積,這些突變可能導致粒線體功能缺陷。
此項研究表明,有必要對iPSCs進行篩選,並審查將用於臨床的iPSCs代謝狀態,或者收集較年輕的人體細胞製造iPSCs,從而確保它們的粒線體基因是健康的。
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