中老年染色体激活与年轻人不同

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2017年11月2日 来源:生物通

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  不同年龄层的免疫系统、炎症、骨头分解等多种基因的激活与否具有显著差异。

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白发、心智、褶皱都是人类年龄增长的标志物。然而,更深层次的微妙变化并不为人所知。康涅狄格大学和Jackson基因组医学实验室(JAX-GM)的研究人员在《Journal of Experimental Medicine》首次报道了年龄对基因激活的整体影响。最研究表明,随年龄增长,人类染色体的一些部分出现卷曲和关闭,这种不利于DNA表达的机制可能是保卫身体、对抗疾病的关键。

我们的染色体是身体各项机能的指导手册,它创造了生存必需的所有蛋白质。盘绕在身体每个细胞中心的、长长的DNA链,一些部分是松散和开放的,其他部分是紧卷和遮掩的。在紧密盘绕的部分,核苷酸机器就难以进入并激活内部DNA序列。

研究人员招募了75名年龄在22岁-40岁之间的健康青年,和26名65岁以上的健康老人。从每个人的血液样本中,研究小组分离出志愿者的免疫细胞。专门研究了免疫细胞基因活化随年龄增长的变化。

“在年轻样本中,大量基因都是开放的,好像随时都准备被激活和生产蛋白质一般。有一些明显活跃的基因和途径,在老年样本中出现了衰竭,”康涅狄格衰老研究中心主任George Kuchel说。“年轻人和老年人的开放和封闭部分存在很大不同。”

为了开发新分析技术,Kuchel与JAX-GM免疫学家Jacques Banchereau和计算生物学家Duygu Ucar团队合作,鉴定随年龄增长而失去活性的染色体和基因区域。

分析结果给出了明确的随年龄相关指标。与老年样本相比,年轻样本的有助于抵御流感等病毒感染和一些癌症的T细胞发育分化相关基因明显更加开放。另一方面,细胞死亡和炎症相关基因的染色体编码区在老年样本中更加开放。

目前,Kuchel等人正应用这类基因组分析技术研究中老年人对肺炎球菌疫苗的反应,以及整体疾病恢复相关遗传基础。

越来越多证据表明衰老对基因表达的改变是不可抗拒的,除了寄期望于先进医疗发展,预防心血管、代谢、骨骼、神经系统、癌症等常见老年疾病应更积极地从自身出发,遵循自然生活之道。

原文检索:
Duygu Ucar, Eladio J. Márquez, Cheng-Han Chung, Radu Marches, Robert J. Rossi, Asli Uyar, Te-Chia Wu, Joshy George, Michael L. Stitzel, A. Karolina Palucka, George A. Kuchel, Jacques Banchereau. The chromatin accessibility signature of human immune aging stems from CD8 T cells. The Journal of Experimental Medicine, 2017; 214 (10): 3123 DOI: 10.1084/jem.20170416

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