探索衰老理论的新研究发现，DNA中积累的小突变不太可能对这一过程完全负责。
这项研究是由威康桑格研究所、伯明翰大学、爱丁堡大学和其他机构合作进行的。研究发现，人类细胞和组织可以积累比正常情况下更多的突变，而身体却没有显示出与衰老相关的特征。
今天(9月30日)发表在《自然遗传学》杂志上的这项新研究，比较了从参与DNA复制的基因发生遗传突变的个体身上提取的DNA与这些基因正常的个体身上提取的DNA。研究人员旨在了解DNA复制缺陷对癌症风险和与衰老相关的特征的影响。研究结果表明，正常细胞突变的积累不太可能是导致年龄相关疾病的唯一因素，这增加了有关衰老原因的争论。
目前的一种衰老模型表明，随着身体变老，健康细胞的DNA突变积累导致了我们看到的变化。模型是基于这样的观察:在一生中正常细胞突变积累,和更多的突变理论,与年轻人相比,老年人和扰乱细胞功能损害的功能基因,最终导致疾病的养老和可见的功能通常与衰老有关。
然而，这项新的研究表明，人类细胞和组织可以在比通常情况下更多的突变情况下明显地正常工作，这表明衰老可能不仅仅是由于这些突变类型的积累。
DNA复制是在细胞分裂前复制DNA所必需的。它包括从现有的基因链中复制出完整无误的人类基因组，并在正常健康的细胞中通过一种叫做DNA聚合酶的蛋白质以极高的准确性进行。当DNA聚合酶发生突变，导致它们出错时，就会导致更多的DNA错误，或小的突变，随着细胞的每一次复制而累积。
在这项研究中，来自威康桑格研究所(包括癌症大挑战Mutographs团队)、伯明翰大学和爱丁堡大学的研究人员，利用最近开发的尖端技术，对遗传了DNA聚合酶基因(POLE和POLD1)突变版本的患者的正常细胞和组织的DNA进行排序。
通过将组织样本与未受影响的个体进行比较，他们发现那些DNA聚合酶有缺陷的人的正常组织的突变率更高。然而，这些研究参与者并没有表现出早发性衰老或与年龄有关的疾病的特征，尽管他们积累了大量的突变，按照他们的‘突变年龄’计算，这些突变可能会使他们数百岁。”因此，除了某些癌症的风险增加，研究表明，细胞可以积累许多突变，而不显示出与衰老相关的特征，这对当前的模型提出了挑战。
因此，需要进一步的研究来了解衰老背后的生物过程。
“通过关注那些已知癌症风险增加的人，我们发现这些人体内的大多数或可能所有细胞都携带着增加的突变负担。我们惊讶地发现，正常和看似健康的细胞能够容忍如此多的突变。这项研究让我们深入了解了他们患癌症风险增加的潜在原因，也为了解衰老过程提供了非常有价值的窗口。我们的研究表明，较高的突变负担似乎不会导致我们通常认为与衰老相关的早期发病迹象和特征。虽然其他类型的突变可能会发挥作用，但这表明衰老背后有一个比突变本身积累更复杂的过程，”菲尔·罗宾逊博士说，他是韦康桑格研究所的韦康临床博士和第一作者。
“了解不同聚合酶突变对细胞遗传物质的影响是至关重要的，如果我们要完全了解这些突变的患者发展成某些癌症和年龄相关疾病的风险。通过展示健康细胞可以包含和某些癌细胞一样多的突变，它强调了有更多的因素导致细胞癌变，而不是突变负担。现在有必要进行进一步的研究，以了解我们的发现如何符合我们已经知道的、使人更容易患癌症的遗传综合症，以及是否有任何方法可以帮助保持他们患病的风险尽可能低，”伯明翰大学癌症与基因组科学研究所的联合第一作者、伯明翰研究员克莱尔·帕尔斯博士说。
“癌症大挑战Mutographs团队在帮助我们更好地理解突变在肿瘤发展中扮演的角色方面取得了令人难以置信的进展。但正如这项研究显示的，该团队的工作范围超出了癌症，正在帮助我们更多地了解正常组织的突变，甚至是衰老过程，”英国癌症研究中心癌症大挑战主任大卫·斯科特博士说。
“了解细胞衰老的原因以及衰老背后的机制可能有助于我们找到新的方法来预防与年龄有关的疾病。”这项研究表明，在人的一生中，突变的积累本身不太可能解释我们称之为衰老的一系列特征。因此，需要进一步的研究，以了解细胞在生命期间发生的变化导致与衰老相关的行为，”迈克·斯特拉顿爵士教授，资深作者和维康桑格研究所主任。
