近日，研究人開發(fā)出了一種分子“時鐘”，它可以重塑兒科醫(yī)生測量和監(jiān)測兒童生長的方式，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。研究描述了隨著時間推移，向DNA添加化學標簽如何篩查兒童的潛在發(fā)育差異和健康問題。這項研究是由加拿大BC省兒童醫(yī)院、不列顛哥倫比亞大學(UBC)和美國加州大學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計的方法，稱為兒科-表觀遺傳學(PedBE)時鐘，它測量化學變化以確定兒童DNA的生物學年齡。
DNA的表觀遺傳變化會改變基因在某些組織和細胞中的表達。這些變化中的一些會隨著人的年齡而發(fā)生，而另一些變化可能是隨著個體的環(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樣本準確預測一個人的年齡?；蛘撸绻粋€人的表觀遺傳年齡與其實際年齡不同，它可以指出健康方面的差異，包括與年齡相關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)學和治療中心的研究員、不列顛哥倫比亞大學醫(yī)學遺傳學系教授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應用于更年輕的群體。”
PedBE時鐘是利用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個不同的位點，當一起測試時，可以準確地預測青少年的年齡，誤差在四個月內(nèi)。研究團隊還發(fā)現(xiàn)，在子宮中時間更長的胎兒，其DNA改變的速度加快了三個月，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胞上廉價有效地完成。
研究第一作者Lisa McEwen博士說：“這個強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)生能夠更快干預兒童的生活，以為其帶來更好的結果。”
在一項小型的初步研究中，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：“在這個小規(guī)模實驗中，我們的PedBE能夠區(qū)分正常發(fā)育的兒童和自閉癥患兒，這一事實證明了這個工具的強大潛力。雖然還需要更多的研究來證實這一點，但這些結果表明，PedBE時鐘可能是評估兒童發(fā)育情況的一個重要因素。”
隨著這項研究的發(fā)表，研究人員也無償提供了該方法，以便其他研究團隊能夠立即使用和檢驗該方法。
論文鏈接：https://www.pnas.org/content/early/2019/10/09/1820843116
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