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科學家發現評估嬰幼兒發育狀況的新方法[圖]

2019年11月13日 16:17:38字號:T|T

    近日,研究人開發出了一種分子“時鐘”,它可以重塑兒科醫生測量和監測兒童生長的方式,并有可能早日診斷出改變生命的發育障礙。該研究10月14日已發表在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育差異和健康問題。這項研究是由加拿大BC省兒童醫院、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。

 

    這是首次發現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生,而另一些變化可能是隨著個體的環境或生活經歷而變化。

    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DNA樣本準確預測一個人的年齡。或者,如果一個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省兒童醫院和分子醫學和治療中心的研究員、不列顛哥倫比亞大學醫學遺傳學系教授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現了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。研究團隊還發現,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生用來確定為什么一些兒童不能達到早期的發育要求,并有可能在早期診斷出發育障礙。這將使兒科醫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,研究人員還發現,患有自閉癥譜系障礙(ASD)的兒童比那些被認為是正常發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:“在這個小規模實驗中,我們的PedBE能夠區分正常發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育情況的一個重要因素。”

    隨著這項研究的發表,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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