貓亂
你覺得你跟你母親的關(guān)系如何?你們相隔多遠(yuǎn),多久見一次面,通一個電話?你們身體之間的聯(lián)系并不只是23條染色體而已:即使你與她近一年沒見面了,來自你身上的細(xì)胞也在一直幫她修復(fù)受損的心臟;而母親的細(xì)胞也一直殘留在你身體的各個器官,甚至是大腦。它們在那里一住幾年甚至幾十年,而且干預(yù)著你的身體機(jī)能和健康。
這種不可思議的現(xiàn)象始于孕育,你和母親的細(xì)胞會彼此入侵對方的身體,從此你們各有一部分活在對方體中。不光如此, 除了母親和子女(對于女性來說),你身體中的外來細(xì)胞還有可能來自哥哥姐姐。
這個概念首次出現(xiàn)在1970年代。當(dāng)科學(xué)家們第一次驚異地發(fā)現(xiàn),懷孕女性的血液中存在男性的Y染色體,從此,“微嵌合體”這個詞就用來指代少部分來自另一個人、遺傳上與宿主不同的細(xì)胞在宿主的身體內(nèi)殘留。在那時的知識體系中,胎兒和母體之間沒有直接接觸,彼此血液相距最近的地方是胎盤,也就是一大團(tuán)交織的血管組織。通過臍帶的連接,母體和胎兒之間可以交換養(yǎng)料、氧氣和廢物,但他們的血液絕不直接相通。
我們現(xiàn)在知道,這些高中生物學(xué)課本告訴你的知識并不是故事的全部。“胎盤的移民政策是經(jīng)過精心設(shè)計的”,西雅圖華盛頓大學(xué)的尼爾森(Lee Nelson)如此描述。在最近的幾十年中,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞也能夠穿越胎盤的屏障,并且作為外來細(xì)胞在異體中寄居數(shù)年之久。
問題是,這些細(xì)胞究竟抱有何種企圖?它們是誤打誤撞游入了另一具軀體,從此入鄉(xiāng)隨俗,還是積極地參與到新宿主的生命活動中?作出回答并不容易,因為捕捉微嵌合體的蹤跡非常艱難,它們混跡在人體的數(shù)十億個細(xì)胞中,在各個器官中游走。
神奇的遷移
相關(guān)領(lǐng)域的專家們認(rèn)為,這種現(xiàn)象是人體中無法否認(rèn)的存在。“如果我們有機(jī)會同時檢測人體多個器官的樣品,我相信在大多數(shù)人身上都會發(fā)現(xiàn)微嵌合體細(xì)胞的存在?!蹦釥柹f,“我猜它們是無處不在的?!?/p>
目前較為清楚的事實是,這些細(xì)胞幾乎可以到達(dá)人體的任何地方,而且發(fā)揮著持久的作用,或好或壞地影響新宿主的健康狀況。2015年的一項研究找到了26名在懷孕過程中,或者生產(chǎn)后一個月內(nèi)死亡的女性,她們被采樣的所有器官中都發(fā)現(xiàn)了來自胎兒的細(xì)胞,甚至包括大腦。
此前其他研究還表明,微嵌合體細(xì)胞可以在新宿主體內(nèi)存活40年之久,攜帶更多微嵌合體的人更容易患上某些自體免疫性疾病,但乳腺癌和甲狀腺癌的風(fēng)險會得到降低,而且可能會更長壽。
早期的許多研究都聚焦在微嵌合體與宿主健康的關(guān)系上,而沒有進(jìn)一步地探究這些外來細(xì)胞究竟在做些什么,這一局面在最近幾年才有所改善。紐約市西奈山醫(yī)院的喬杜里(Hina Chaudhry)一直在研究圍產(chǎn)期心肌病,這種疾病病因不明,發(fā)生在分娩前后的女性身上,主要表現(xiàn)為充血性心力衰竭。
“大約50%的女性會自然康復(fù),但沒有人知道為什么?!眴潭爬镎f。在所有的心臟病類型中,這是康復(fù)率最高的一種。
為了驗證來自胎兒的細(xì)胞是否幫助修復(fù)了母親的心臟,喬杜里用一種綠色熒光示蹤劑標(biāo)記了從小鼠胎兒轉(zhuǎn)移到母體內(nèi)的細(xì)胞。接下來她誘發(fā)了母鼠的心臟病,不出意外地,帶有綠色熒光的細(xì)胞聚集在了受損的心臟組織中,而且變成了形形色色的心肌細(xì)胞。
“這簡直太酷炫了,它們?nèi)缤粋€個獨立的智能個體,精確地明白自己該做什么。”喬杜里說道。她的研究也表明,胎兒事實上成為了母體的胚胎干細(xì)胞貯存槽。胎兒的滋養(yǎng)層干細(xì)胞通常逗留在胚胎外層,在接下來的孕育過程中,它們會植入母體的子宮內(nèi)壁,并且發(fā)育為胎盤的一部分。在喬杜里的小鼠試驗中,正是這部分細(xì)胞后來進(jìn)入母體的血液并修復(fù)了心臟。
喬杜里認(rèn)為,受損的心臟組織或許會釋放某種蛋白信號,指導(dǎo)胎兒細(xì)胞完成了修復(fù)任務(wù)。接下來,她希望這一發(fā)現(xiàn)能夠啟發(fā)人們利用干細(xì)胞治療心臟病。
尼爾森則對母親大腦中的外來細(xì)胞更感興趣。2012年,她檢查了59具女性尸體的大腦,發(fā)現(xiàn)其中的63%都含有外來的DNA。早在2005年,就有研究表明小鼠胎兒細(xì)胞會進(jìn)入母體大腦,并轉(zhuǎn)化為神經(jīng)細(xì)胞。同樣的情況是否會出現(xiàn)在人體內(nèi),最終出現(xiàn)一個帶有外來基因的細(xì)胞參與控制你的知覺、運動和思想?
尼爾森目前正在設(shè)法驗證這個假設(shè)。她也在尋找反過來的情形,也就是母親的細(xì)胞是否會進(jìn)入胎兒大腦?!叭绻鸢甘强隙ǖ?,我絲毫不會感到詫異。”尼爾森說,“就算外來細(xì)胞被證明成為了正常發(fā)育的一部分,我仍然不覺得稀奇?!?/p>
外來細(xì)胞如何作用于宿主的免疫系統(tǒng),也是科學(xué)家們感興趣的話題之一。免疫系統(tǒng)是人體抵抗外來入侵者的屏障,卻對微嵌合體細(xì)胞視而不見。這對于器官移植有著重要意義,然而這些細(xì)胞到底如何在免疫系統(tǒng)的雷達(dá)下隱形?
尼爾森的同事甘米爾(Hillary Gammill)指出,可能有一部分微嵌合體細(xì)胞分化成為了宿主的免疫細(xì)胞,通過打入“敵人”內(nèi)部的方式,將這些外來細(xì)胞保存下來。
傳遞鏈的延伸
如果一名女性生育了多名子女,那么頭胎的細(xì)胞也有可能通過母體轉(zhuǎn)移到TA的弟弟妹妹體內(nèi),盡管這種可能性微乎其微。依此類推,一名女性體內(nèi)的Y染色體不僅來自她的兒子,也可能來自她的哥哥或者舅舅。
另外,微嵌合體的轉(zhuǎn)移并不會因為妊娠終止而停止。這就是說,即使你有個哥哥尚未出世便不幸夭折,他的細(xì)胞仍然有可能在你和你母親的身上得到延續(xù)。
這種糾結(jié)甚至可以發(fā)生在隔代之間。甘米爾發(fā)現(xiàn)在某些情況下,一個女性的細(xì)胞會在她自己成為外祖母時,幫助她的女兒和外孫。其中一個例子是子癇前期,這是一種極其兇險的癥狀,在孕婦中的發(fā)病率大約為6%,嚴(yán)重的會導(dǎo)致母子雙亡。在一項研究中,甘米爾沒能在出現(xiàn)子癇前期的孕婦體內(nèi)檢測到來自她們母親的細(xì)胞,而正常孕婦中這一比例是1/3。有趣的是,正常孕婦體內(nèi)來自媽媽的細(xì)胞數(shù)目在孕晚期會達(dá)到一個峰值,而這正是先兆子癇最常出現(xiàn)的時候。
這個發(fā)現(xiàn)將微嵌合體的傳遞延伸到了三代之間。哈佛大學(xué)的科特勒(Jen Kotler)正在沿用喬杜里的方法,用綠色熒光標(biāo)記進(jìn)行跨代跟蹤,驗證來自外祖母的細(xì)胞是否會出現(xiàn)在外孫的大腦中。
從宏觀的角度來講,微嵌合體究竟為什么會出現(xiàn)?同樣來自哈佛大學(xué)的海格(David Haig)認(rèn)為進(jìn)化壓力可能是其中的重要一環(huán)。細(xì)胞交換能夠同時提高母體和胎兒的抗感染能力,來自嬰兒的細(xì)胞會保證母親存活到斷奶之后。
而在另一些情況下,母體和嬰兒的利益也會產(chǎn)生沖突。比如母親為了延續(xù)自己的基因,會傾向于產(chǎn)生多個后代,而嬰兒為了獨占母親的撫育資源,會在哺乳期阻撓母親再次懷孕。
這種同胞競爭與微嵌合體的行為非常吻合:胎兒的細(xì)胞會進(jìn)入母親的乳房和子宮,前者令母親的泌乳期延長,降低受孕概率,而后者則停留在母親的子宮內(nèi)膜,阻止新的胚胎著床。
“從這個角度來看,人體更像是一個合眾國,許多成員各自為政,聯(lián)合和沖突并存?!焙8裾f,“雖然微嵌合體細(xì)胞的數(shù)目非常少,但它們的影響力可能是巨大的。”
(妮妮摘自“科學(xué)網(wǎng)”)