论文部分内容阅读
你觉得你跟你母亲的关系如何？你们相隔多远，多久见一次面，通一个电话？你们身体之间的联系并不只是23条染色体而已：即使你与她近一年没见面了，来自你身上的细胞也在一直帮她修复受损的心脏；而母亲的细胞也一直残留在你身体的各个器官，甚至是大脑。它们在那里一住几年甚至几十年，而且干预着你的身体机能和健康。
这种不可思议的现象始于孕育，你和母亲的细胞会彼此入侵对方的身体，从此你们各有一部分活在对方体中。不光如此， 除了母亲和子女（对于女性来说），你身体中的外来细胞还有可能来自哥哥姐姐。
这个概念首次出现在1970年代。当科学家们第一次惊异地发现，怀孕女性的血液中存在男性的Y染色体，从此，“微嵌合体”这个词就用来指代少部分来自另一个人、遗传上与宿主不同的细胞在宿主的身体内残留。在那时的知识体系中，胎儿和母体之间没有直接接触，彼此血液相距最近的地方是胎盘，也就是一大团交织的血管组织。通过脐带的连接，母体和胎儿之间可以交换养料、氧气和废物，但他们的血液绝不直接相通。
我们现在知道，这些高中生物学课本告诉你的知识并不是故事的全部。“胎盘的移民政策是经过精心设计的”，西雅图华盛顿大学的尼尔森（Lee Nelson）如此描述。在最近的几十年中，科学家们发现细胞也能够穿越胎盘的屏障，并且作为外来细胞在异体中寄居数年之久。
问题是，这些细胞究竟抱有何种企图？它们是误打误撞游入了另一具躯体，从此入乡随俗，还是积极地参与到新宿主的生命活动中？作出回答并不容易，因为捕捉微嵌合体的踪迹非常艰难，它们混迹在人体的数十亿个细胞中，在各个器官中游走。
神奇的迁移
相关领域的专家们认为，这种现象是人体中无法否认的存在。“如果我们有机会同时检测人体多个器官的样品，我相信在大多数人身上都会发现微嵌合体细胞的存在。”尼尔森说，“我猜它们是无处不在的。”
目前较为清楚的事实是，这些细胞几乎可以到达人体的任何地方，而且发挥着持久的作用，或好或坏地影响新宿主的健康状况。2015年的一项研究找到了26名在怀孕过程中，或者生产后一个月内死亡的女性，她们被采样的所有器官中都发现了来自胎儿的细胞，甚至包括大脑。
此前其他研究还表明，微嵌合体细胞可以在新宿主体内存活40年之久，携带更多微嵌合体的人更容易患上某些自体免疫性疾病，但乳腺癌和甲状腺癌的风险会得到降低，而且可能会更长寿。
早期的许多研究都聚焦在微嵌合体与宿主健康的关系上，而没有进一步地探究这些外来细胞究竟在做些什么，这一局面在最近几年才有所改善。纽约市西奈山医院的乔杜里（Hina Chaudhry）一直在研究围产期心肌病，这种疾病病因不明，发生在分娩前后的女性身上，主要表现为充血性心力衰竭。
“大约50%的女性会自然康复，但没有人知道为什么。”乔杜里说。在所有的心脏病类型中，这是康复率最高的一种。
为了验证来自胎儿的细胞是否帮助修复了母亲的心脏，乔杜里用一种绿色荧光示踪剂标记了从小鼠胎儿转移到母体内的细胞。接下来她诱发了母鼠的心脏病，不出意外地，带有绿色荧光的细胞聚集在了受损的心脏组织中，而且变成了形形色色的心肌细胞。
“这简直太酷炫了，它们如同一个个独立的智能个体，精确地明白自己该做什么。”乔杜里说道。她的研究也表明，胎儿事实上成为了母体的胚胎干细胞贮存槽。胎儿的滋养层干细胞通常逗留在胚胎外层，在接下来的孕育过程中，它们会植入母体的子宫内壁，并且发育为胎盘的一部分。在乔杜里的小鼠试验中，正是这部分细胞后来进入母体的血液并修复了心脏。
乔杜里认为，受损的心脏组织或许会释放某种蛋白信号，指导胎儿细胞完成了修复任务。接下来，她希望这一发现能够启发人们利用干细胞治疗心脏病。
尼尔森则对母亲大脑中的外来细胞更感兴趣。2012年，她检查了59具女性尸体的大脑，发现其中的63%都含有外来的DNA。早在2005年，就有研究表明小鼠胎儿细胞会进入母体大脑，并转化为神经细胞。同样的情况是否会出现在人体内，最终出现一个带有外来基因的细胞参与控制你的知觉、运动和思想？
尼尔森目前正在设法验证这个假设。她也在寻找反过来的情形，也就是母亲的细胞是否会进入胎儿大脑。“如果答案是肯定的，我丝毫不会感到诧异。”尼尔森说，“就算外来细胞被证明成为了正常发育的一部分，我仍然不觉得稀奇。”
外来细胞如何作用于宿主的免疫系统，也是科学家们感兴趣的话题之一。免疫系统是人体抵抗外来入侵者的屏障，却对微嵌合体细胞视而不见。这对于器官移植有着重要意义，然而这些细胞到底如何在免疫系统的雷达下隐形？
尼尔森的同事甘米尔（Hillary Gammill）指出，可能有一部分微嵌合体细胞分化成为了宿主的免疫细胞，通过打入“敌人”内部的方式，将这些外来细胞保存下来。
传递链的延伸
如果一名女性生育了多名子女，那么头胎的细胞也有可能通过母体转移到TA的弟弟妹妹体内，尽管这种可能性微乎其微。依此类推，一名女性体内的Y染色体不仅来自她的儿子，也可能来自她的哥哥或者舅舅。
另外，微嵌合体的转移并不会因为妊娠终止而停止。这就是说，即使你有个哥哥尚未出世便不幸夭折，他的细胞仍然有可能在你和你母亲的身上得到延续。
这种纠结甚至可以发生在隔代之间。甘米尔发现在某些情况下，一个女性的细胞会在她自己成为外祖母时，帮助她的女儿和外孙。其中一个例子是子痫前期，这是一种极其凶险的症状，在孕妇中的发病率大约为6%，严重的会导致母子双亡。在一项研究中，甘米尔没能在出现子痫前期的孕妇体内检测到来自她们母亲的细胞，而正常孕妇中这一比例是1/3。有趣的是，正常孕妇体内来自妈妈的细胞数目在孕晚期会达到一个峰值，而这正是先兆子痫最常出现的时候。
这个发现将微嵌合体的传递延伸到了三代之间。哈佛大学的科特勒（Jen Kotler）正在沿用乔杜里的方法，用绿色荧光标记进行跨代跟踪，验证来自外祖母的细胞是否会出现在外孙的大脑中。
从宏观的角度来讲，微嵌合体究竟为什么会出现？同样来自哈佛大学的海格（David Haig）认为进化压力可能是其中的重要一环。细胞交换能够同时提高母体和胎儿的抗感染能力，来自婴儿的细胞会保证母亲存活到断奶之后。
而在另一些情况下，母体和婴儿的利益也会产生冲突。比如母亲为了延续自己的基因，会倾向于产生多个后代，而婴儿为了独占母亲的抚育资源，会在哺乳期阻挠母亲再次怀孕。
这种同胞竞争与微嵌合体的行为非常吻合：胎儿的细胞会进入母亲的乳房和子宫，前者令母亲的泌乳期延长，降低受孕概率，而后者则停留在母亲的子宫内膜，阻止新的胚胎着床。
“从这个角度来看，人体更像是一个合众国，许多成员各自为政，联合和冲突并存。”海格说，“虽然微嵌合体细胞的数目非常少，但它们的影响力可能是巨大的。”
（妮妮摘自“科学网”）
这种不可思议的现象始于孕育，你和母亲的细胞会彼此入侵对方的身体，从此你们各有一部分活在对方体中。不光如此， 除了母亲和子女（对于女性来说），你身体中的外来细胞还有可能来自哥哥姐姐。
这个概念首次出现在1970年代。当科学家们第一次惊异地发现，怀孕女性的血液中存在男性的Y染色体，从此，“微嵌合体”这个词就用来指代少部分来自另一个人、遗传上与宿主不同的细胞在宿主的身体内残留。在那时的知识体系中，胎儿和母体之间没有直接接触，彼此血液相距最近的地方是胎盘，也就是一大团交织的血管组织。通过脐带的连接，母体和胎儿之间可以交换养料、氧气和废物，但他们的血液绝不直接相通。
我们现在知道，这些高中生物学课本告诉你的知识并不是故事的全部。“胎盘的移民政策是经过精心设计的”，西雅图华盛顿大学的尼尔森（Lee Nelson）如此描述。在最近的几十年中，科学家们发现细胞也能够穿越胎盘的屏障，并且作为外来细胞在异体中寄居数年之久。
问题是，这些细胞究竟抱有何种企图？它们是误打误撞游入了另一具躯体，从此入乡随俗，还是积极地参与到新宿主的生命活动中？作出回答并不容易，因为捕捉微嵌合体的踪迹非常艰难，它们混迹在人体的数十亿个细胞中，在各个器官中游走。
神奇的迁移
相关领域的专家们认为，这种现象是人体中无法否认的存在。“如果我们有机会同时检测人体多个器官的样品，我相信在大多数人身上都会发现微嵌合体细胞的存在。”尼尔森说，“我猜它们是无处不在的。”
目前较为清楚的事实是，这些细胞几乎可以到达人体的任何地方，而且发挥着持久的作用，或好或坏地影响新宿主的健康状况。2015年的一项研究找到了26名在怀孕过程中，或者生产后一个月内死亡的女性，她们被采样的所有器官中都发现了来自胎儿的细胞，甚至包括大脑。
此前其他研究还表明，微嵌合体细胞可以在新宿主体内存活40年之久，携带更多微嵌合体的人更容易患上某些自体免疫性疾病，但乳腺癌和甲状腺癌的风险会得到降低，而且可能会更长寿。
早期的许多研究都聚焦在微嵌合体与宿主健康的关系上，而没有进一步地探究这些外来细胞究竟在做些什么，这一局面在最近几年才有所改善。纽约市西奈山医院的乔杜里（Hina Chaudhry）一直在研究围产期心肌病，这种疾病病因不明，发生在分娩前后的女性身上，主要表现为充血性心力衰竭。
“大约50%的女性会自然康复，但没有人知道为什么。”乔杜里说。在所有的心脏病类型中，这是康复率最高的一种。
为了验证来自胎儿的细胞是否帮助修复了母亲的心脏，乔杜里用一种绿色荧光示踪剂标记了从小鼠胎儿转移到母体内的细胞。接下来她诱发了母鼠的心脏病，不出意外地，带有绿色荧光的细胞聚集在了受损的心脏组织中，而且变成了形形色色的心肌细胞。
“这简直太酷炫了，它们如同一个个独立的智能个体，精确地明白自己该做什么。”乔杜里说道。她的研究也表明，胎儿事实上成为了母体的胚胎干细胞贮存槽。胎儿的滋养层干细胞通常逗留在胚胎外层，在接下来的孕育过程中，它们会植入母体的子宫内壁，并且发育为胎盘的一部分。在乔杜里的小鼠试验中，正是这部分细胞后来进入母体的血液并修复了心脏。
乔杜里认为，受损的心脏组织或许会释放某种蛋白信号，指导胎儿细胞完成了修复任务。接下来，她希望这一发现能够启发人们利用干细胞治疗心脏病。
尼尔森则对母亲大脑中的外来细胞更感兴趣。2012年，她检查了59具女性尸体的大脑，发现其中的63%都含有外来的DNA。早在2005年，就有研究表明小鼠胎儿细胞会进入母体大脑，并转化为神经细胞。同样的情况是否会出现在人体内，最终出现一个带有外来基因的细胞参与控制你的知觉、运动和思想？
尼尔森目前正在设法验证这个假设。她也在寻找反过来的情形，也就是母亲的细胞是否会进入胎儿大脑。“如果答案是肯定的，我丝毫不会感到诧异。”尼尔森说，“就算外来细胞被证明成为了正常发育的一部分，我仍然不觉得稀奇。”
外来细胞如何作用于宿主的免疫系统，也是科学家们感兴趣的话题之一。免疫系统是人体抵抗外来入侵者的屏障，却对微嵌合体细胞视而不见。这对于器官移植有着重要意义，然而这些细胞到底如何在免疫系统的雷达下隐形？
尼尔森的同事甘米尔（Hillary Gammill）指出，可能有一部分微嵌合体细胞分化成为了宿主的免疫细胞，通过打入“敌人”内部的方式，将这些外来细胞保存下来。
传递链的延伸
如果一名女性生育了多名子女，那么头胎的细胞也有可能通过母体转移到TA的弟弟妹妹体内，尽管这种可能性微乎其微。依此类推，一名女性体内的Y染色体不仅来自她的儿子，也可能来自她的哥哥或者舅舅。
另外，微嵌合体的转移并不会因为妊娠终止而停止。这就是说，即使你有个哥哥尚未出世便不幸夭折，他的细胞仍然有可能在你和你母亲的身上得到延续。
这种纠结甚至可以发生在隔代之间。甘米尔发现在某些情况下，一个女性的细胞会在她自己成为外祖母时，帮助她的女儿和外孙。其中一个例子是子痫前期，这是一种极其凶险的症状，在孕妇中的发病率大约为6%，严重的会导致母子双亡。在一项研究中，甘米尔没能在出现子痫前期的孕妇体内检测到来自她们母亲的细胞，而正常孕妇中这一比例是1/3。有趣的是，正常孕妇体内来自妈妈的细胞数目在孕晚期会达到一个峰值，而这正是先兆子痫最常出现的时候。
这个发现将微嵌合体的传递延伸到了三代之间。哈佛大学的科特勒（Jen Kotler）正在沿用乔杜里的方法，用绿色荧光标记进行跨代跟踪，验证来自外祖母的细胞是否会出现在外孙的大脑中。
从宏观的角度来讲，微嵌合体究竟为什么会出现？同样来自哈佛大学的海格（David Haig）认为进化压力可能是其中的重要一环。细胞交换能够同时提高母体和胎儿的抗感染能力，来自婴儿的细胞会保证母亲存活到断奶之后。
而在另一些情况下，母体和婴儿的利益也会产生冲突。比如母亲为了延续自己的基因，会倾向于产生多个后代，而婴儿为了独占母亲的抚育资源，会在哺乳期阻挠母亲再次怀孕。
这种同胞竞争与微嵌合体的行为非常吻合：胎儿的细胞会进入母亲的乳房和子宫，前者令母亲的泌乳期延长，降低受孕概率，而后者则停留在母亲的子宫内膜，阻止新的胚胎着床。
“从这个角度来看，人体更像是一个合众国，许多成员各自为政，联合和冲突并存。”海格说，“虽然微嵌合体细胞的数目非常少，但它们的影响力可能是巨大的。”
（妮妮摘自“科学网”）