Длина теломер варьируется в зависимости от типа тканей человека.

теломеры
Хромосомы человека (серые), покрытые теломерами (белые). Предоставлено: PD-NASA; PD-USGOV-NASA

Длина теломер долгое время считалась важным биомаркером старения и болезней человека, но большинство исследований, посвященных взаимосвязи между длиной теломер и здоровьем, проводилось только на одном типе тканей: крови. Это ограничение поставило вопрос о том, являются ли клетки крови надежным представителем других тканей для исследователей, изучающих влияние факторов старения, болезней и образа жизни на длину теломер.

Новое исследование, опубликованное в выпуске журнала Science от 11 сентября, дает ответ на этот вопрос, исследуя длину теломер в более чем 20 различных типах тканей человека от почти 1000 отдельных вскрытых доноров. Результаты показывают, что длина теломер в цельной крови может служить заменителем длины теломер в большинстве других тканей и дополнительно подкрепляет существующие исследования взаимосвязи между длиной теломер, происхождением и старением.

Теломеры — это повторяющиеся некодирующие последовательности ДНК, обнаруженные на концах хромосом, которые действуют как защитные колпачки для предотвращения разрушения генома. Каждый раз, когда клетка делится, хромосомы должны реплицироваться, давая каждой новой клетке новую копию. Ферменты, которые делают это, не могут достичь конца хромосомы, поэтому небольшая часть кончика хромосомы теряется при каждой дупликации. Теломеры предоставляют небольшое количество дополнительных хромосом в качестве буфера, защищая важную генетическую информацию от потери.

Нормальное старение связано с укорочением теломер, а укорочение теломер связано со смертностью и возрастными заболеваниями. Но взаимосвязь между укорочением теломер, старением и болезнью не совсем ясна — отчасти потому, что ученые не до конца понимают, каким образом теломеры различаются между разными типами тканей.

«Большинство исследований длины теломер человека сосредоточено на типах тканей, которые легко собрать у живых людей, например цельной крови или слюне», — сказала первый автор Кэтрин Деманелис, доктор философии, научный сотрудник Департамента общественного здравоохранения. Наук в Чикагском университете. «Мы хотели увидеть, насколько хорошо длина теломер в клетках цельной крови соответствует длине теломер в других тканях».

В своем исследовании ученые воспользовались проектом Genotype-Tissue Expression (GTEx), массовым общедоступным ресурсом, ориентированным на сбор образцов из разных тканей сотен людей.

«Изначально исследование GTEx было разработано для изучения того, как унаследованные генетические вариации регулируют активность генов в разных тканях и как ткани отличаются друг от друга», — сказал старший автор Брэндон Пирс, доктор философии, доцент кафедры общественного здравоохранения и Генетика человека в Калифорнийском университете в Чикаго. «Мы увидели в банке тканей GTEx возможность получить доступ к типам тканей, которые мы обычно не можем легко изучить, и посмотреть на важный биомаркер — длину теломер — и начать задавать более глубокие вопросы о взаимосвязи между длиной теломер и такими заболеваниями, как легкие. рак, и то, как теломеры укорачиваются с возрастом в различных тканях «.

По словам соавтора исследования Мухаммада Кибрия, доктора медицины, доктора философии, научного сотрудника, исследователи использовали новый тип анализа для измерения длины теломер, сопоставимый по стоимости с традиционными методами, но с «более высокой пропускной способностью и лучшей точностью». Профессор Института народонаселения и точного здравоохранения в Калифорнийском университете в Чикаго. Кибрия сказал, что, проанализировав более 6000 образцов тканей из более чем 20 типов тканей и почти 1000 уникальных вскрытых человеческих субъектов, «мы смогли найти статистически значимые различия между тканями в длине теломер в наборе образцов».

Это позволило исследователям сравнить длину теломер в различных тканях, таких как кожа, мозг, легкие, толстая кишка и почки, с измерениями длины теломер в клетках крови.

Они обнаружили, что из 23 тканей, которые они исследовали, длина теломер в 15 тканях показала четкую положительную корреляцию с длиной теломер в цельных кровяных клетках, что подтверждает использование легко собираемой длины теломер цельных клеток крови в качестве показателя длины теломер. в более труднодоступных тканях, таких как мозг и почки.

«Мы также смогли изучить все эти типы тканей, чтобы ответить на вопросы, которые неоднократно задавались в отношении теломер клеток крови», — сказал Пирс. «Некоторые паттерны сохраняются в разных тканях, например, более короткие теломеры при старении и более длинные теломеры у людей африканского происхождения, но другие нет, например, более длинные теломеры у женщин. Мы наблюдали более короткие теломеры у курильщиков только в нескольких тканях» <./p>

Это помогает прояснить противоречивые результаты прошлых исследований, указывающих на взаимосвязь между отдельными характеристиками и длиной теломер или ее отсутствие.

Эти результаты помогут исследователям понять, какие аспекты длины теломер постоянно связаны с генетической наследственностью, а какие могут зависеть от образа жизни, воздействия окружающей среды или эпигенетических изменений в течение жизни человека. Это, в свою очередь, облегчит ученым изучение и понимание роли конкретных биомаркеров в старении и заболеваниях.

«Как эпидемиологи, мы часто пытаемся ответить на вопросы, изучая образцы крови, поэтому мы должны знать, как эти биомаркеры могут различаться в разных типах тканей», — сказал Пирс. «Это большое ограничение. Но мы знаем, что унаследованная последовательность генома одинакова во всех тканях, поэтому, если мы сможем понять, как определенные генетические вариации влияют на биомаркеры, такие как длина теломер, в определенных типах тканей, это облегчит изучение этих биомаркеров. в человеческих популяциях. Мы можем использовать наследственные генетические вариации для прогнозирования тканеспецифических биомаркеров «

В будущих проектах будут изучены образцы GTEx, чтобы изучить различные биомаркеры в разных типах тканей. «Это первое исследование дает возможность лучше понять, как выглядит длина теломер в различных тканях, и позволит другим исследователям сравнить свои данные с нашими результатами», — сказал Деманелис. «В будущем мы будем изучать другие маркеры, такие как метилирование ДНК и соматические мутации в различных типах тканей, чтобы попытаться понять их связь с длиной теломер и старением»./P>

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *