近日，研究人開發(fā)出了一種分子“時(shí)鐘”，它可以重塑兒科醫(yī)生測(cè)量和監(jiān)測(cè)兒童生長(zhǎng)的方式，并有可能早日診斷出改變生命的發(fā)育障礙。該研究10月14日已發(fā)表在PNAS上。研究描述了隨著時(shí)間推移，向DNA添加化學(xué)標(biāo)簽如何篩查兒童的潛在發(fā)育差異和健康問題。這項(xiàng)研究是由加拿大BC省兒童醫(yī)院、不列顛哥倫比亞大學(xué)(UBC)和美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員共同完成。
這是首次發(fā)現(xiàn)的一種專門為兒童設(shè)計(jì)的方法，稱為兒科-表觀遺傳學(xué)(PedBE)時(shí)鐘，它測(cè)量化學(xué)變化以確定兒童DNA的生物學(xué)年齡。
DNA的表觀遺傳變化會(huì)改變基因在某些組織和細(xì)胞中的表達(dá)。這些變化中的一些會(huì)隨著人的年齡而發(fā)生，而另一些變化可能是隨著個(gè)體的環(huán)境或生活經(jīng)歷而變化。
在成人中，這些表觀遺傳變化的模式已得到充分確立。它們可以用來根據(jù)DNA樣本準(zhǔn)確預(yù)測(cè)一個(gè)人的年齡?；蛘?，如果一個(gè)人的表觀遺傳年齡與其實(shí)際年齡不同，它可以指出健康方面的差異，包括與年齡相關(guān)的疾病和早期死亡率。
該研究通訊作者、BC省兒童醫(yī)院和分子醫(yī)學(xué)和治療中心的研究員、不列顛哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)系教授Michael Kobor說：“我們很清楚這些DNA變化是如何在成人中發(fā)生的，但目前為止我們還沒有專門針對(duì)兒童的方法。這些DNA變化在青少年中發(fā)生的速率非常不同，因此我們將這種技術(shù)應(yīng)用于更年輕的群體。”
PedBE時(shí)鐘是利用1032名健康青少年的DNA甲基化圖譜開發(fā)的，這些青少年的年齡從幾周大到20歲不等。研究人員在基因組中發(fā)現(xiàn)了94個(gè)不同的位點(diǎn)，當(dāng)一起測(cè)試時(shí)，可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)青少年的年齡，誤差在四個(gè)月內(nèi)。研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，在子宮中時(shí)間更長(zhǎng)的胎兒，其DNA改變的速度加快了三個(gè)月，這表明這種工具可以用來指示嬰兒的發(fā)育階段。該分析可以在從面頰拭子中收集的細(xì)胞上廉價(jià)有效地完成。
研究第一作者Lisa McEwen博士說：“這個(gè)強(qiáng)大且易于使用的工具可以被臨床醫(yī)生用來確定為什么一些兒童不能達(dá)到早期的發(fā)育要求，并有可能在早期診斷出發(fā)育障礙。這將使兒科醫(yī)生能夠更快干預(yù)兒童的生活，以為其帶來更好的結(jié)果。”
在一項(xiàng)小型的初步研究中，研究人員還發(fā)現(xiàn)，患有自閉癥譜系障礙(ASD)的兒童比那些被認(rèn)為是正常發(fā)育的兒童顯示出更高的“年齡”，這表明PedBE可以用來篩查ASD。
Kobor說：“在這個(gè)小規(guī)模實(shí)驗(yàn)中，我們的PedBE能夠區(qū)分正常發(fā)育的兒童和自閉癥患兒，這一事實(shí)證明了這個(gè)工具的強(qiáng)大潛力。雖然還需要更多的研究來證實(shí)這一點(diǎn)，但這些結(jié)果表明，PedBE時(shí)鐘可能是評(píng)估兒童發(fā)育情況的一個(gè)重要因素。”
隨著這項(xiàng)研究的發(fā)表，研究人員也無償提供了該方法，以便其他研究團(tuán)隊(duì)能夠立即使用和檢驗(yàn)該方法。
論文鏈接：https://www.pnas.org/content/early/2019/10/09/1820843116
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