根據一項新研究，科學家們對被稱為淋巴細胞的免疫細胞進行了更詳細的基因測序，以研究這些細胞的突變如何影響衰老過程。免疫細胞的基因測序的分辨率比以往任何時候都要高，使人們深入了解它們如何以及何時積累突變，例如那些與某些癌症的發展有關的突變。
在這項研究中，來自惠康桑格研究所、約克大學約克生物醫學研究所的研究人員和合作者創造了一個新的協議，使他們能夠從一個細胞中生長和測序B細胞和T細胞的菌落，這種技術也可用於其他研究領域。
該研究於2022年8月10日發表在《自然》雜誌上，發現在健康B細胞中看到的突變與在癌症B細胞中看到的突變基本相似，這表明癌症的發展產生於同樣的突變過程。更多地了解導致這些突變在一些細胞中發展成癌症而不是其他細胞的因素，可能有助於闡明這種疾病的起源。
這些被稱為淋巴細胞的免疫細胞的突變也可能影響衰老和免疫系統的其他疾病，並且發現更多關於這些突變在人的一生中何時以及如何發生的信息，增加了我們關於在衰老過程中發生的知識。
被稱為淋巴細胞的免疫細胞是適應性免疫系統的一部分，包括記憶B細胞和記憶T細胞，這兩種細胞都經歷了一定程度的基因突變，以便能夠識別和抵禦病原體。
在這項新的研究中，科學家們發現，雖然這種正常的基因突變主要針對的是抗體的基因，但在基因組的其他地方也會發生令人驚訝的附帶損害。正是這種脫靶突變會導致淋巴細胞發生癌變，並發展成為一種被稱為淋巴瘤的癌症。
除此之外，他們還發現，當淋巴細胞在體內擴散以調查感染情況時，它們會接觸到額外的DNA破壞劑，這可能會進一步增加突變的數量。
該團隊對七個捐贈者的700多個正常免疫細胞進行了基因組測序，這些捐贈者的年齡從0到81歲不等。他們發現，B細胞和T細胞的突變數量和模式在不同的細胞之間有廣泛的差異。其中一些變異是由突變隨年齡增長而積累造成的，而其他變異是由抗體的正常基因增強對基因組的非目標損傷造成的。另外，一些變異是由陽光造成的DNA損傷引起的，因為淋巴細胞通過皮膚調查感染情況。
研究小組發現，健康免疫細胞中的一些突變與已經在淋巴瘤中發現的突變相同，這表明淋巴瘤產生於與正常免疫細胞中相同的潛在突變過程。
細胞與細胞之間的差異比人與人之間的差異大得多，這表明一個人一生中身體不同部位的變化，如某些感染和炎症，比基因的遺傳性突變更有可能導致與癌症和疾病有關的突變。
該研究對健康淋巴細胞的突變情況和導致這些突變的過程有了更深入的了解，這增加了目前對衰老的理解。需要進一步研究這些突變和過程在不同組織之間有多大差異，以調查這些是否為未來的治療提供任何途徑。
“適應性免疫系統隨着我們的年齡增長發生了很多變化，但以前不可能像我們在這裡取得的那樣對其進行詳細研究。我們的研究是朝着了解淋巴細胞中的突變如何隨時間積累以及這些突變對衰老過程的影響邁出的又一步。”來自惠康桑格研究所的第一作者Heather Machado博士說：“我們為了擴大細胞而開發的協議也可以應用於其他研究領域，我們希望它對其他科學家來說也有價值，就像它對我們一樣。”
“我們的研究表明，即使淋巴細胞在整個身體中發揮着同樣的作用，它們獲得的突變與它們的特定組織環境有關。這些環境在某些淋巴瘤的發展中發揮的作用可能比遺傳性突變更大。”約克大學約克生物醫學研究所的共同高級作者David Kent博士說：“更詳細地了解這些過程也許能夠幫助闡明為什麼這些細胞中的一些會發展成癌症，而另一些則不會。”
“我們的研究開始填補關於適應性免疫系統中的突變如何導致老化的知識空白。通過對大約700個淋巴細胞基因組進行測序，我們已經開始對隨着時間推移發生的突變過程以及這些突變與淋巴瘤的發展之間的關係建立了一個更好的圖景。雖然還需要更多的研究，但這項研究為進一步研究這一領域奠定了堅實的基礎，”來自惠康桑格研究所的共同高級作者Peter Campbell博士說。