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随着医学水平的进步,人类预期寿命也在逐渐延长,但女性的寿命始终要比男性长。国家统计局数据显示,从2000年到2015年的15年间,男女平均预期寿命之差由3.7岁扩大到了5.79岁。除了我国以外,世界许多国家的人口数据都显示,在有记载的各个时期,女性寿命都要比男性长。这是为什么呢?科学家此前观察到,随着年龄增长,男性不仅会失去头发,肌肉和膝盖软骨能力,他们的细胞也开始失去Y染色体,Y染色体缺失的男性更有可能英年早逝,并患上各种与年龄相关的疾病。
该研究表明,随着年龄增长,雄性动物的Y染色体丢失会损害它们的心脏,并***终导致全身纤维化。这一发现将有助于解释为什么男性的平均寿命比女性短,并提供了***个确切的证据,证明Y染色体丢失会直接对男性健康和寿命造成有害影响。这项研究提示了我们,针对Y染色体丢失的治疗,可以帮助男性活得更久、更健康。
众所周知,女性有两条X染色体,而男性有一条X染色体和一条Y染色体。相比 X 染色体,Y染色体显得有些微不足道:只携带了71个基因,还不到X染色体的十分之一。除了性别决定之外,关于Y染色体的生物学作用的信息还很少。因此,研究血液中Y染色体嵌合缺失(mLOY)有助于深入了解Y染色体的生理作用。mLOY现象通常发生在更新周期很短的细胞中,血液细胞就是其中之一,但不同发育来源的生殖细胞则不会发生这种情况。造血细胞的mLOY现象是白细胞中***常见的合子后突变。这种情况发生的频率会随年龄和吸烟状态的增加而增加,并与不确定潜能的克隆造血状态有关。
目前,分析血液样本是检测mLOY***简单的方法。研究人员已发现,在大约40%的70岁老人和57%的93岁老人中,至少有一些白细胞丢失了Y染色体;而白细胞中的mLOY现象与男性易患心脏病、癌症、阿尔兹海默症和其他衰老相关的疾病有关。
在这项新研究中,研究团队通过使用CRISPR-Cas9基因编辑特异性靶向Y染色体着丝粒的重复DNA序列,构建了造血mLOY小鼠模型,以更好地理解血液中Y染色体丢失对健康的影响。他们对38只小鼠进行了骨髓移植,并使用CRISPR-Cas9敲除了小鼠骨髓细胞中的Y染色体,然后将改变后的细胞植入骨髓已被移植的年轻雄性小鼠体内。另外37只对照组小鼠也接受了骨髓移植,但保留了Y染色体。
研究人员发现,实验组小鼠并没有完全失去Y染色体,其白细胞中的Y染色体丢失的比例在49%-81%之间 ,这与许多存在Y染色体丢失的老年男性比例差不多。随后,研究人员观察到,在将近两年的时间里,缺少Y染色体的小鼠在此期间更有可能死亡。实验组小鼠中只有约40%在移植后存活了600天;而对照组小鼠的这一比例约60% 。
此外,失去Y染色体的小鼠心脏也较脆弱。在大约15个月后,它们的心脏收缩强度下降了近20% ,并且纤维化过程在小鼠心脏中激增。这种情况导致心脏变硬,损害其泵血能力,从而增加了死亡风险。
他们还发现,骨髓移植后的小鼠并没有清除心肌细胞中的Y染色体,但骨髓中产生的巨噬细胞会进入心脏,使小鼠的免疫系统也出现了一系列复杂的反应,导致了全身纤维化的过程。研究人员认为,这种免疫系统内的拉锯战可能会加速疾病发展。
ctDNA的提取在肿瘤筛查中,是重要的前置步骤。目前常用的提取方法是利用生物磁珠,主要是硅羟基磁珠或羧基磁珠对血清血浆的ctDNA进行提取,由于磁珠的粒径小,比表面积大,在特定提取缓冲液中,对核酸的吸附会更加灵敏,相比于其他方法,使用生物磁珠对进行ctDNA提取得率会更高,检测灵敏度和检出限也会更合适,搭配核酸提取仪,更能实现全程自动化的提取。