在定期献血者中观察到有益的遗传变化

弗朗西斯克里克研究所的研究人员已经发现，经常献血者的血液干细胞发生了基因变化，这些变化支持新的非癌细胞的产生。了解随着年龄的增长，血液干细胞中积累的突变的差异，对于理解血癌是如何以及为什么发展的，以及如何在临床症状出现之前进行干预，都是很重要的。

　　

研究人员在弗朗西斯·克里克研究所发现，频繁献血者的血液干细胞中存在基因变化，这些变化有助于产生新的非癌性细胞。

了解随着年龄增长，我们的血液干细胞中积累的突变差异，对于理解血液癌症是如何以及为何发展的至关重要，也希望能够在临床症状出现之前进行干预。

随着年龄的增长，骨髓中的干细胞自然会积累突变，随之而来的是克隆的出现，即具有略有不同遗传构成的血液细胞群体。有时，特定的克隆可能导致血液癌症，如白血病。

当人们献血时，骨髓中的干细胞会制造新的血液细胞以替代失去的血液，这种压力会促使某些克隆被选择出来。

今天发表在《血液》杂志上的研究中，克里克研究所的研究团队与海德堡的德国癌症研究中心（DFKZ）和德国红十字会献血中心的科学家合作，分析了来自200多名频繁献血者（这些人每年献血三次，持续40年，总共献血超过120次）和偶尔对照组献血者（总共献血少于五次）的血液样本。

两组样本显示出相似的克隆多样性，但血液细胞群体的组成有所不同。例如，两组样本中都存在DNMT3A基因的变化，该基因在发展白血病的人中已知会发生突变。有趣的是，在频繁献血者中观察到的这种基因变化并不在已知的白血病前期区域。

为了更好地理解这一点，克里克的研究人员在实验室中对人类干细胞中的DNMT3A进行了基因编辑。他们诱导了与白血病相关的基因变化，以及在频繁献血者群体中观察到的非白血病前期变化。

他们在两种环境中培养这些细胞：一种含有促红细胞生成素（EPO），这是一种在每次献血后增加的、能够刺激红细胞生成的激素；另一种含有炎症化学物质，以复制感染环境。

在含有EPO的环境中，频繁献血者常见的突变细胞能够响应并生长，而在炎症环境中则无法生长。相反，已知的白血病前期突变细胞则表现出相反的结果。

这表明，在频繁献血者中观察到的DNMT3A突变主要是对献血相关的生理性失血做出反应。
最后，研究团队将携带这两种突变的人类干细胞移植到小鼠体内。其中一些小鼠被抽取血液，然后接受EPO注射，以模拟献血相关的压力。

在对照条件下，携带频繁献血者突变的细胞正常生长，并在压力下促进红细胞生成，而细胞并未癌变。相比之下，白血病前期突变在对照或压力条件下都显著增加了白细胞数量。

研究人员相信，定期献血是一种活动，它选择那些能够对失血做出良好反应的突变，而不是与血液癌症相关的白血病前期突变。

克里克造血干细胞实验室的组长、资深作者多米尼克·博内特说：“我们的工作是一个迷人的例子，展示了我们的基因如何与环境相互作用，以及随着年龄的增长而变化。对血液细胞生成施加低水平压力的活动允许我们的血液干细胞更新，我们认为这有利于促进干细胞生长的突变，而不是疾病。”

“我们的样本量相当有限，因此我们不能说献血肯定降低了白血病前期突变的发生率，我们需要在更多的人群中验证这些结果。也许那些有资格献血的人本身更健康，这也反映在他们的血液细胞克隆中。但这些结果为我们提供了关于不同突变群体及其影响的迷人见解。”

克里克造血干细胞实验室的博士后研究员赫克托·赫尔加·恩卡博与海德堡DFKZ的达加·卡尔波娃是本文的共同第一作者，他说：“我们对白血病前期突变了解得更多，因为我们可以在人们被诊断出患有血液癌症时看到它们。”

“我们必须观察一个非常特定的人群，才能发现这些可能在长期内有益的微妙遗传差异。我们现在正试图弄清楚这些不同类型的突变在发展白血病或不发展白血病中扮演的角色，以及它们是否可以被靶向治疗。”