人类淋巴细胞复制应激反应的性别特异性衰老变化及其对基因组稳定性的影响

本研究揭示了人类外周血淋巴细胞(PBL)和造血干细胞/祖细胞(HSPC)在衰老过程中复制应激反应(DDR)的性别差异。通过转录组学和功能分析发现，男性衰老时DNA修复和复制叉重塑通路(如FA、PARP1)上调，而女性则转向易错的跨损伤合成(TLS)途径。该发现为理解衰老相关疾病性别差异提供了分子基础，对开发性别特异性抗衰老策略具有重要意义。

　　

随着全球老龄化加剧，衰老相关疾病的性别差异现象日益受到关注。女性普遍比男性寿命更长，但在某些疾病如自身免疫疾病中发病率更高；而男性则更易患癌症和心血管疾病。这种"性别差距"提示两性衰老过程存在本质差异，但背后的分子机制尚不明确。基因组不稳定性是衰老的核心特征之一，而复制应激(DNA replication stress)作为内源性DNA损伤的主要来源，其应对策略的性别差异可能是关键所在。

德国乌尔姆大学Lisa Wiesmüller团队联合莱布尼茨衰老研究所等机构，在《Nucleic Acids Research》发表研究，首次系统揭示了人类淋巴细胞复制应激响应随衰老发生的性别特异性变化。研究人员通过对44名年轻女性、41名年轻男性、60名老年女性和54名老年男性的外周血淋巴细胞(PBL)进行转录组测序(RNA-Seq)，结合DNA纤维铺展、免疫荧光、蛋白质印迹等技术，发现男性衰老时通过上调FA通路和PARP1活性维持基因组稳定，而女性则转向依赖易错的跨损伤合成(TLS)途径，导致非典型复制应激积累。

关键技术方法包括：(1)对195名不同年龄段 donors 的PBL进行RNA-Seq分析；(2)DNA纤维铺展技术检测复制叉动态；(3)免疫荧光定量γH2AX、RPA、FANCD2等焦点形成；(4)Western blot分析PCNA泛素化等翻译后修饰；(5)TLS聚合酶抑制剂敏感性检测。

RNA-Seq和富集分析揭示老年男性淋巴细胞DDR通路上调
转录组分析显示，与年轻组相比，老年男性显著上调33个DDR相关基因，包括FA通路成员(FANCA、FANCL等)、复制叉重塑因子(RECQL)和碱基切除修复(BER)组件。通路富集发现R环处理、核糖核苷酸切除修复(RER)等通路在老年男性中特异性激活。这些变化可能帮助男性应对衰老相关的复制障碍。

女性造血细胞呈现内源性DNA损伤标志
流式细胞术检测发现，老年女性PBL中γH2AX⁺
细胞比例是年轻女性的2倍，而男性无此变化。在更原始的造血干细胞/祖细胞(HSPC)中也观察到相同趋势，表明这种性别特异性损伤累积始于早期造血阶段。

DNA复制动力学呈现性别特异性衰老变化
DNA纤维实验显示，老年女性PBL的IdU轨迹延长1.2倍，复制叉不对称性降低，提示复制速度加快且停顿减少。这种"加速复制"现象与经典复制应激特征(如RPA焦点积累)不同，属于非典型复制应激。

老年女性PCNA多聚泛素化减少并依赖TLS途径
Western blot显示老年女性PCNA多聚泛素化水平降低1.6倍，而单泛素化不变。相应地，其对TLS聚合酶η(POLη)抑制剂敏感性增加4.5倍，核内POLη焦点增多。这表明老年女性从保守的复制叉重塑转向快速的TLS旁路机制。

FA通路功能在老年女性中下降
尽管FANCM蛋白在老年女性中呈上升趋势，但FANCD2蛋白水平和核焦点形成均降低50%。FA通路缺陷可能加剧老年女性的复制叉不稳定性和基因组不稳定性。

老年男性依赖PARP活性维持复制稳态
虽然PARP1蛋白水平无变化，但老年男性PBL对PARP抑制剂敏感性增加3.3倍，与先前报道的老年男性PARylation活性升高一致。PARP1可能通过协调R环清除、复制叉保护等多重功能，帮助男性应对衰老相关的复制压力。

雌激素剥夺模拟老年女性表型
去除雌激素的年轻女性PBL培养物表现出与老年女性相似的复制加速，提示绝经后雌激素水平下降可能是女性复制应激响应转变的关键诱因。

这项研究首次绘制了人类淋巴细胞衰老过程中复制应激响应的性别差异图谱：男性通过上调FA通路和PARP活性维持复制保真度，而女性转向TLS途径导致非典型复制应激。这些发现为解释衰老相关疾病(如癌症、血液病)的性别差异提供了新视角，并为开发性别特异性干预策略(如男性NAD⁺
补充、女性TLS抑制)奠定理论基础。特别值得注意的是，研究提示临床PARP抑制剂治疗可能需要考虑患者性别和年龄因素，以避免老年男性出现严重副作用。该成果也为理解FA贫血等早衰综合征与自然衰老的共性机制提供了重要线索。