Nature：人体组织中的体细胞镶嵌现象，科学家揭秘人类健康与疾病背后的基因秘密

来源：100医药网 2025-07-04 14:10

SMaHT网络的研究成果将为人类健康和疾病研究带来深远的影响，通过对体细胞变异的全面分析，研究人员就能更好地理解体细胞变异在正常组织中的发生规律，以及其是如何影响细胞的表型和功能的。

在当今医学研究领域，基因组学的发展为我们理解人类健康和疾病提供了前所未有的视角。近年来，随着测序技术的不断进步，科学家们对体细胞镶嵌现象（somatic mosaicism）的关注度日益增加，体细胞镶嵌指的是在个体发育过程中，由于DNA复制和修复过程中的内在错误及暴露于诱变剂等因素从而导致体细胞获得DNA序列变异的现象，这些变异在不同的组织和细胞中广泛存在，但目前科学家们对于健康人体组织中体细胞变异的频率、类型和模式的认识还相对有限。体细胞变异与多种疾病的发生发展密切相关，比如癌症、心疾病、神经退行性疾病等，因此深入研究体细胞镶嵌现象对于揭示疾病机制、开发新的和治疗方法具有重要意义。

近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为 The Somatic Mosaicism across Human Tissues Network 的研究报告中，来自MIT博德研究所等机构的科学家们开展了一项由NIH资助的大型研究计划，即人体组织体细胞镶嵌网络（SMaHT网络，Somatic Mosaicism across Human Tissues Network），该研究计划的目标是创建一个涵盖19种不同组织部位、来自150名非疾病供体的体细胞变异的参考目录，并开发新的技术和计算工具来检测体细胞变异及其克隆模式，同时评估包括克隆扩张等表型后果，这一策略将有助于全面检查人体各部位的突变景观，并为疾病中的体细胞变异提供比较基线。基于这一研究，研究人员有望深入了解体细胞变异和克隆扩张在一生中的变化，以及其在机体健康、衰老和疾病中的作用。

SMaHT网络的研究对象包括来自不同组织部位的样本，涵盖从胚胎发育早期到成年各个阶段的细胞，文章中，研究人员采用了一系列先进的技术和方法来检测体细胞变异，首先，他们利用深度短读全基因组测序（WGS）技术，其覆盖度超过300 ，能发现早期胚胎发生及后期生活中出现的大型克隆扩张；同时研究人员结合长读WGS技术（其覆盖度超过30 ），其有助于检测复杂的结构变异（SVs）、移动元件插入（MEIs）及复杂基因座中的变异。

组织样本的总览图

此外，研究人员还采用RNA测序技术评估早期突变和晚期克隆扩张的转录后果，并与单细胞RNA测序图谱进行比较来确定异质性组织中的细胞类型组成；除了这些核心检测技术外，研究者还部署了多种专门用于检测低频体细胞变异的方法，比如双链测序、单细胞WGS和基于转录的突变检测等，这些技术虽然已经发表并经过了测试，但在测序中心的大规模系统应用及大规模应用方面还处于初级阶段，通过这些技术的综合应用，研究人员就能从不同角度全面地检测体细胞变异并为后续的分析和研究提供丰富的数据支持。

在实验流程方面，SMaHT网络的研究工作涉及多个阶段，首先研究者从供体中收集多种组织样本，包括来自三个发育胚层和生殖细胞的组织，随后对这些样本进行质量控制和预处理，从而确保样本的质量符合后续检测的要求，接下来，他们对合格的样本进行上述多种测序技术的检测来获取大量的基因组数据，最后，利用先进的计算工具和分析方法对这些数据进行整合和分析来构建体细胞变异的参考目录，并探索体细胞变异与疾病之间的潜在联系。通过这一系列严谨的实验流程，研究人员就能系统地研究体细胞变异在不同组织和个体中的分布规律，从而为理解体细胞变异在健康和疾病中的作用奠定坚实的基础。

SMaHT网络的研究成果将为人类健康和疾病研究带来深远的影响，通过对体细胞变异的全面分析，研究人员就能更好地理解体细胞变异在正常组织中的发生规律，以及其是如何影响细胞的表型和功能的。此外，这项研究还将为疾病研究提供了重要的参考基线，帮助科学家们识别与疾病相关的体细胞变异并揭示疾病的发病机制。（100yiyao.com）

参考文献：

Coorens, T.H.H., Oh, J.W., Choi, Y.A.et al..Nature643, 47 59 (2025). doi：10.1038/s41586-025-09096-7

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