唐氏综合症患者患白血病的风险较高。来自哥本哈根大学和斯坦福大学的研究人员通过确定唐氏综合症患者血液细胞的不同变化，阐明了这一点。
全球大约每700名出生的儿童中就有1名患有唐氏综合症，这种情况的特征是染色体21的额外拷贝，导致总染色体数为47，而通常为46。额外的染色体通常导致独特的身体特征和不同程度的认知挑战。
此外，唐氏综合症婴儿通常表现出红细胞计数增加，随着他们的成长，与没有该疾病的同龄人相比，他们更可能发展为白血病的可能性是150倍。
“我们的研究表明，额外的染色体21的存在改变了细胞内DNA的包装方式。这种改变影响特定基因的调控，可能在白血病的发生中发挥作用，”来自哥本哈根大学的研究人员Rebecca Moller说道，她参与了这项研究。
为了深入了解额外的染色体21对细胞的影响，研究人员对来自有无唐氏综合症胎儿的110多万个细胞的遗传物质进行了测序。
“有趣的是，我们观察到的基因失调并不一致，取决于细胞的类型及其周围环境。例如，唐氏综合症患者的血液干细胞表现出与红细胞生成相关的基因失调，这澄清了新生儿所见症状的原因，”来自哥本哈根大学的高级科学家Ana Cvejic教授指出。
细胞内“动力来源”的过量
此外，研究人员发现，唐氏综合症患者的血液干细胞中还有另一个显著的变化：它们拥有更多的线粒体，线粒体是细胞的能量产生“动力来源”。
尽管产生能量至关重要，但线粒体的过量可能对细胞及其DNA产生危害，释放有害物质。
“这些有害物质被称为反应性氧种，可能会损伤DNA，导致突变，从而可能导致前白血病或最终的白血病，”来自斯坦福大学的首席作者Andrew Marderstein博士解释道。
该研究的结果强调了理解唐氏综合症患者血液细胞中基因与细胞环境之间复杂关系的必要性。
“这项研究代表了同类研究中最大的努力，并确认了遗传框架和细胞背景对于理解血液细胞和白血病的发展至关重要。理解这些机制对于未来的干细胞生物学和癌症研究至关重要，”Ana Cvejic教授强调，这些发现增强了我们对唐氏综合症疾病进展的理解。
题为“唐氏综合症人类胎儿血液的单细胞多组学图谱”的论文已在《自然》杂志上发表。
