我們體内最神秘的細胞并不屬于我們

今天小編分享的科學經驗：我們體内最神秘的細胞并不屬于我們，歡迎閱讀。

利維坦按：

文中的的 J. 李 · 尼爾森（J. Lee Nelson）博士曾在 2012 年進行過一項實驗，她和她的團隊采集了 59 位過世女性大腦的解剖樣本。測試 Y 染色體特有的基因發現，這些女性中，63% 大腦中有男性 DNA，男性 DNA 分布于大腦不同部位中（研究人員并沒有她們的懷孕資料）。

因有些研究指出，懷孕的次數越多，患得阿茲海默症的幾率愈高，為找出阿茲海默症的迹象，此研究團隊也檢測了大腦，進而判定阿茲海默症是否與母胎微嵌合相關。59 位女性中，有 33 位患有阿茲海默症——但研究結果與研究團隊所預計的大為不同，患有阿茲海默症的女性，腦中的男性 DNA 明顯少于 26 位未患病女性腦中的男性 DNA。

（journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0045592）

不過，胎兒的男性 DNA 是否降低女性阿茲海默症患病率仍未明确。

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大約 24 年前，黛安娜 · 比安奇（Diana Bianchi）透過顯微鏡觀察了一片人類甲狀腺組織，看到的情景讓她不禁渾身起雞皮疙瘩。這個樣本來自一個染色體為 XX 的女性。但通過鏡頭，比安奇看到了明顯的 Y 染色體，有幾十個甚至更多。" 顯然，" 比安奇告訴我，" 她的一部分甲狀腺是完全由男性構成的。" [ 1 ]

比安奇懷疑，原因可能是懷孕。

多年前，這位患者曾懷有一個男性胚胎，其細胞在某個時刻漂移到了子宮之外。它們最終進入了這位母親的甲狀腺，幾乎可以肯定還進入了其他一些器官，并且繼承了它們周圍女性細胞的身份和功能，以便協同工作。現任尤妮斯 · 肯尼迪 · 施萊弗國家兒童健康與人類發育研究所（the Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development）所長的比安奇，感到十分震驚：" 她的甲狀腺已經完全被她兒子的細胞改造了。"

這位女性的情況并非孤例。

幾乎每次胚胎着床并開始生長時，它都會将自身的一部分送入孕育它的宿主體内。這種情況至少早在懷孕四到五周時就已開始 [ 2 ] 。它們幾乎融入了科學家檢查過的我們解剖結構的每一個部分——心髒、肺、乳房、結腸、腎髒、肝髒、大腦……細胞可能會在那裡停留、生長和分裂數十年，甚至，正如許多科學家所懷疑的那樣，可能終生存在，并融入孕育它們的宿主體内 [ 3 ] 。

弗雷德 · 哈欽森癌症中心（the Fred Hutchinson Cancer Center）的 J. 李 · 尼爾森（J. Lee Nelson）告訴我，它們幾乎可以被視為進化中的原始器官移植。微嵌合體（Microchimerism）可能是基因相同的細胞在兩個體内同時成熟和發育的最常見方式。

這些代際間的轉移是雙向的。随着胎兒細胞穿越胎盤進入母體組織，一小部分母體細胞也會遷移到胎兒組織中，并可能一直存續到成年。因此，在一生中可能發生幾次基因交換。一些研究人員認為，人們可能是很多親戚的縮影，通過懷孕的鏈條傳遞 [ 4 ] ：也許是他們的兄弟姐妹，他們的外祖母 [ 5 ] ，或是他們母親出生前外祖母懷有的任何姑姑或叔叔。

" 這就好像你的整個家庭都在你的體内。"倫敦皇家霍洛威大學（the Royal Holloway University）進化生物學家弗朗西斯科 · 烏貝達 · 德 · 托雷斯（Francisco Ú beda de Torres）告訴我。

這一切，使得微嵌合（以希臘神話中的上半身像獅子、中間像山羊、下半身像龍的怪獸喀邁拉 [ Chimera ] 命名）比懷孕本身更為常見。據信，每個曾懷過胚胎，即使是短暫懷孕過的人，以及每個曾經存在于子宮中的生命都會受其影響。

其他哺乳動物，比如鼠、牛、狗，以及我們的近親靈長類動物，似乎也攜帶有這些細胞傳承。但借來的細胞并不總是以相同的數量出現在相同的位置上。在許多情況下，微嵌合細胞被認為以每百萬個細胞中大約有一個的濃度存在—— " 對于許多生物學檢測來說，這已經接近或達到了檢測的極限，" 辛辛那提兒童醫院免疫學家、兒科醫生辛辛 · 韋（Sing Sing Way）告訴我。

一些科學家認為，如此稀疏和不一致的細胞不可能產生有意義的影響。即便在微嵌合研究領網域，關于這些細胞是否起到任何作用的假設仍然 " 備受争議 "，韋教授說。

但許多專家認為，微嵌合細胞并不僅僅是在别人的基因海洋中被動漂流的乘客。它們是外來環境中的獨特遺傳實體，具有自己的進化動機，可能與其宿主產生衝突。它們可能影響健康的諸多方面：我們對傳染病或自身免疫性疾病的易感性，懷孕的成功率，甚至可能是日常行為 [ 6 ] 。如果這些細胞被證明像一些科學家所認為的那樣重要，那麼，它們可能是人類生命中最被低估的建築師之一。

研究人員已經發現了這些遊走細胞的作用線索。例如，韋對小鼠的研究表明 [ 7 ] ，嬰兒在妊娠期間遺傳的微嵌合體，可能有助于微調他們的免疫系統，使新生兒的身體能夠抵抗病毒感染。随着齧齒類動物年齡的增長，它們母親的細胞可能會将半外源 DNA 組成的胎兒視為良性的，而不是陌生的威脅，從而幫助它們足月懷孕 [ 8 ] 。

同樣，一些研究發現 [ 9 ] ，遺傳性微嵌合現象可能有助于解釋為什麼人們更容易接受來自母親而非父親的器官，威斯康星大學麥迪遜分校（the University of Wisconsin at Madison）的移植專家威廉 · 伯林厄姆（William Burlingham）說。90 年代初，伯林厄姆接治了一名腎移植患者，該患者突然停止服用免疫抑制藥物，這一舉動本應促使他的身體對新器官產生排斥。但 " 他狀态良好 "，伯林厄姆告訴我。病人的腎髒來自他母親，母親的細胞仍在他的血液和皮膚中循環；當他的身體遇到移植的組織時，它将新成員視為己出。

即使在懷孕期間漂流到母體内的胎兒細胞也可能促進嬰兒的健康。哈佛大學進化生物學家大衛 · 黑格（David Haig）認為，這些細胞可能會自我定位，以最佳方式從母親那裡獲取資源 [ 10 ] ：在大腦中，為了獲取更多注意力；在乳房中，刺激更多乳汁分泌；在甲狀腺中，誘導更多的身體熱量。

大衛 · 黑格告訴我，這些細胞可能還會調整母親的生育能力，延長生育間隔，以便為嬰兒提供更為連續的護理。烏貝達 · 德 · 托雷斯說，胎兒細胞可以作為居住在同一個子宮中未來後代的情報員。如果以後的胎兒沒有感受到與他們的兄姐之間的親緣關系，他們在從母體中獲取養分時可能會變得更為貪婪，而不會為未來與他們親緣關系也許不同的兄弟姐妹留下多餘的養分 [ 11 ] 。

對于母親而言，微嵌合的好處更難确定 [ 12 ] 。一種可能性是，胚胎細胞越徹底地滲透到母體内，她就越能夠耐受胎兒的組織，從而減少流產或高危分娩的幾率。" 我真的認為這是嬰兒對母親的一種保險策略，" 加州大學聖巴巴拉分校生物人類學家艾米 · 博迪（Amy Boddy）告訴我，" 這就像說，‘嘿，不要攻擊我。’ " 分娩後，留在母體内的細胞可能也會在未來的懷孕中發揮作用（至少是同一父親的情況下）。

與同一伴侶懷孕的次數越多，先兆子痫等妊娠并發症就越罕見。而當母親向她們的寶寶派遣細胞時，她們或許可以通過增加嬰兒的嗜睡度或抑制他們的煩躁來讓自己休息一下。

微嵌合可能并非始終對母親有益。

尼爾森和其他研究人員發現 [ 13 ] ，從長遠來看，擁有更多胎兒細胞的女性更有可能患上某些類型的自身免疫性疾病，可能是因為她們的子女細胞被某些產後身體錯誤地重新評估為不受歡迎的入侵者 [ 14 ] 。

尼爾森的博士後研究員納塔莉 · 蘭伯特（Nathalie Lambert），現在在法國國家衛生和醫學研究所工作，通過對小鼠實驗她發現，胎兒微嵌合細胞也可能產生抗體，刺激對母細胞的攻擊。

但情況或許比這更為復雜。" 我認為它們不是壞演員，" 尼爾森在談及這些闖入的胎兒細胞時說道。她和她的同事們還發現，胎兒細胞有時可能對自身免疫起保護作用，導致一些疾病，如風溼性關節炎——在懷孕期間和懷孕後不久實際上會減輕。

在其他情境中，胎兒細胞可能對母體既有幫助也有危害，或者完全沒有任何幫助。人們發現，源自胎兒的微嵌合細胞進入了經歷過妊娠中期心髒病發作的小鼠的心髒組織，在新近患有糖尿病的小鼠母體胰腺内定居，并潛伏在人類腫瘤和剖腹產疤痕内。但科學家們不确定，這些外來細胞是否正在造成損傷還是修復損傷，或者只是偶然在這些地方發現的旁觀者 [ 15 ] 。

韋教授告訴我，這些問題之所以難以回答，是因為微嵌合細胞非常難以研究。它們可能存在于我們所有人的體内，但仍然很稀少，并且經常隐藏在難以進入的内部組織中。研究人員尚不能确定，這些細胞是否主動部署到預定的位置，還是被母體細胞拉入特定的器官，抑或只是像河床沉積物一樣随着血液自然流動 [ 16 ] 。

關于身體可以容忍多少微嵌合體，目前還沒有共識。在缺乏證據的情況下，即使是微嵌合研究人員也在為可能的失望做好準備。" 我内心準備接受的觀點是，絕大多數微嵌合是完全良性的，" 亞利桑那州立大學計算進化生物學家梅麗莎 · 威爾遜（Melissa Wilson）告訴我。

但如果微嵌合細胞确實在自身免疫或生殖成功中發揮作用，那麼治療的潛力可能是巨大的。伯林厄姆告訴我，一種選擇可能是向器官移植患者注入來自其母親的細胞，這可以像微小的信使一樣，誘導身體接受任何新組織。博迪告訴我，受微嵌合體啟發的療法可以幫助減輕高危妊娠的負擔，其中許多似乎是由母體產生不适當的攻擊性免疫反應所推動的。

它們還可能改善代孕者的體驗，因為代孕媽媽更有可能出現高血壓、早產和妊娠糖尿病等妊娠并發症。這些細胞的幹細胞特性甚至可以幫助研究人員設計出更好的治療子宮内遺傳疾病的方法。加州大學舊金山分校的一個研究小組正在應用這一想法，來治療地中海貧血 [ 17 ] 。

在将這些設想付諸實踐之前，仍需解決一些問題。研究人員發現 [ 18 ] ，不同來源的微嵌合細胞有時可能會相互競争，甚至取代彼此，争奪主導地位。如果未來的療法出現同樣的情況，醫生可能需要謹慎選擇要在何時向人體内引入哪些細胞。而且，也許最根本的是，科學家們還不能确定需要多少微嵌合細胞才能對特定人的健康產生影響，這一阈值可能會決定這些理論療法的實用性，生物人類學家克裡斯廷 · 蔡（Kristine Chua）告訴我。

即使在這些不确定性中，專家們仍然堅持認為微嵌合的重要性：博迪告訴我，這些細胞如此持久、普遍和古老，它們一定會產生影響。它們被允許在身體内存留幾十年，同時生長、發展和改變，這個簡單的事實可能會讓我們對免疫系統和我們自身的認識有很多啟示。

" 在我看來，它确實改變了我對自己的概念，" 生過兒子的比安基告訴我。盡管兒子現在已經長大，但他們實際上彼此都未離開對方。

參考文獻：

[ 1 ] www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736 ( 01 ) 07099-4/fulltext

[ 2 ] journals.sagepub.com/doi/10.1177/1753495X19884484

[ 3 ] www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC40117/

[ 4 ] pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35700729/

[ 5 ] www.thelancet.com/journals/ebiom/article/PIIS2352-3964 ( 21 ) 00515-6/fulltext

[ 6 ] www.nature.com/articles/s41467-022-32230-2

[ 7 ] www.nature.com/articles/nri.2017.38

[ 8 ] www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674 ( 15 ) 00843-0

[ 9 ] www.nejm.org/doi/full/10.1056/nejm199812033392302

[ 10 ] www.tandfonline.com/doi/full/10.4161/chim.29122

[ 11 ] royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2023.1142

[ 12 ] pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12848954/

[ 13 ] journals.sagepub.com/doi/10.1177/1753495X19884484

[ 14 ] pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26316378/

[ 15 ] pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22397765/

[ 16 ] pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33417673/

[ 17 ] www.sciencedirect.com/science/article/pii/S000649711870904X

[ 18 ] www.science.org/doi/10.1126/science.adf9325

文 /Katherine J. Wu

譯 / 腐竹與瘦竹

校對 /tim

原文 /www.theatlantic.com/science/archive/2024/01/fetal-maternal-cells-microchimerism/676996/

本文基于創作共享協定（BY-NC），由腐竹與瘦竹在利維坦發布

文章僅為作者觀點，未必代表利維坦立場

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