Наша кровь постоянно пополняется гемопоэтическими стволовыми клетками, которые находятся в костном мозге и делятся, образуя различные типы клеток крови, включая лейкоциты. Однако деление клеток подвержено ошибкам, и более часто делящиеся клетки, включая кровь, с большей вероятностью будут накапливать генетические мутации. Сотни мутаций были обнаружены у пациентов с раком крови, таких как острый миелоидный лейкоз (ОМЛ), но неясно, несут ли мутации также здоровые белые кровяные тельца.
В этом новом исследовании авторы использовали полногеномное секвенирование белых кровяных телец от женщины старше столетия, чтобы определить, накапливаются ли мутации в здоровых лейкоцитах за долгую жизнь. Ученые выявили более 400 мутаций в лейкоцитах, которые не были обнаружены в ее мозгу, который редко подвергается делению клеток после рождения.
Эти мутации, известные как соматические мутации, потому что они не передаются потомству, по-видимому, переносятся организмом и не приводят к болезням. Мутации находятся в основном в некодирующих областях генома, которые ранее не были связаны с заболеванием, и включают сайты, которые особенно подвержены мутациям, такие как метилированные основания цитозиновой ДНК и доступные для растворителя участки ДНК.
Изучая долю лейкоцитов, содержащих мутации, авторы сделали важное открытие, которое может указывать на пределы продолжительности жизни человека. «К нашему большому удивлению, мы обнаружили, что на момент ее смерти периферическая кровь была получена только из двух активных гемопоэтических стволовых клеток (в отличие от примерно 1300 одновременно активных стволовых клеток), которые были связаны друг с другом», — сказал он. ведущий автор исследования д-р. Хенне Хольстеге.
Авторы также исследовали длину теломер или повторяющихся последовательностей на концах хромосом, которые защищают их от деградации.
После рождения теломеры постепенно укорачиваются с каждым делением клетки. Теломеры лейкоцитов были чрезвычайно короткими — в 17 раз короче теломер в головном мозге. «Поскольку эти клетки крови имели чрезвычайно короткие теломеры, мы предполагаем, что большинство гемопоэтических стволовых клеток, возможно, погибло от« истощения стволовых клеток », достигнув верхнего предела делений стволовых клеток», — сказал Холстедж.
В будущих исследованиях необходимо определить, может ли истощение стволовых клеток стать причиной смерти в экстремальном возрасте.
Лейкоциты в этом исследовании были пожертвованы женщиной старше 100 лет, которая на момент своей смерти в 2005 году была самым старым человеком в мире и, вероятно, самым старым человеком, когда-либо пожертвовавшим свое тело науке.