SME的博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/beckzl 他们的故事才是对科技最好的诠释,关注科技故事。微信公众号:SME

博文

嵌合体赋予人类两套DNA,或将能够帮助人类找到攻克疾病的新途径 精选

已有 4793 次阅读 2017-9-8 21:27 |系统分类:科普集锦


在近20年的影视作品中,观看死亡逐渐成为一种独特的荧屏需求。

以法医为题材的影视作品,更是将死亡变得“性感”起来。

编剧通过更细腻的情节和更炫目的技术手段,将法证学加工后展现给观众。


《犯罪现场调查》剧照,曾引领美国刑事剧风潮


众多影视作品完美地诠释了罗卡定律*:世上不存在完美犯罪

但现实中,法医断案时,并非总能抓住逆转审判的关键证物,甚至会误判。

1981年,18岁的奥多姆就因为头发在显微镜下与一名强奸犯的头发“几乎”匹配而被逮捕,真凶却逍遥法外22年。

1992年,威林厄姆被指控纵火烧死自己的三个女儿,警方是从地面的烧焦纹路推断汽油被故意点燃,直至威林厄姆被处决7年后,案件才被平反。


*注:罗卡定律由法国犯罪学家EdmondLocard提出,他认为无论何种犯罪,犯罪嫌疑人必然会带走一些东西,也会留下一些东西,现场必会留有微量迹证。



随着DNA分析被广泛采用,这种科学的铁证提高了罪证的可靠性。

每位死者都有“说话”的机会,协助警方破案。

但是,DNA分析也有天敌,遇上它时出错的概率将大大增加。

它便是动物学上的一种特殊现象,嵌合体


嵌合体能够引起虹膜异色


嵌合体英文拼作Chimera,又称为喀迈拉现象。

喀迈拉是希腊神话中会喷火的怪物,也称作奇美拉。

传闻中它上半身像狮子,腰部像山羊,下半身如毒蛇。


Chimera


多合一的外表同样是嵌合体的特点之一。

确切的说,是指一个生物,同时具有多套DNA,所以能够表现出多种截然不同的体征状态。

嵌合体亦在人类中出现,主要发生在怀上异卵双胞胎时,其中一个胎儿在非常早的时候死去,其一部分细胞被另一个胎儿“吃掉”。

存活下来的胎儿同时具有两种基因型不同的细胞,并由两种细胞分化出同一具身体。


镶嵌体*和嵌合体


*注:镶嵌体是指在细胞减数分裂的过程中,因为分离错误或突变导致出现不同基因型的细胞,从而表现出不一样的体征,区别于嵌合体。

最早有关于嵌合体的记录是,意大利园艺学家费拉里乌斯在1646年发现的柑橘类嵌合体

1907年时,德国遗传学家H·温克勒首次因这种现象联想到神话中的奇美拉,Chimera因此得名。

首个人类嵌合体是1953年《英国医学期刊》的报道:一位女性在献血时被发现同时有两种血型,最终被确认为嵌合体。


动物同样可能发生嵌合现象

人类每1000次生育中,就会有大约6位孕妇产下异卵双胞胎,且其中20%~30%会被胎盘、母体或“兄弟姐妹”吸收掉。

出现嵌合体的机会并不低,但因为大多数人终其一生都不知道自己是嵌合体,所以记录在案的嵌合体案例并不多


4种人类嵌合体样式

有机会知道自己是嵌合体的人,都有着别人不能体会的心酸。

2002年,美国籍妇女Fairchild度过了她一生中最糟的一年。

她在怀孕的时候与前夫离婚,失去经济支柱的她还要照顾两个已出生的孩子。

为了申请社会救济,她需要向医院申请DNA报告以证明与两个孩子的亲属关系。

结果让所有人都感到困惑,孩子与她并没有血缘关系!



奇怪的检测结果,让所有人浮想联翩:诱拐?借腹生子?

Fairchild也因此被以“诱拐别人小孩与诈骗社会福利”的罪状告上法庭,并强迫与她的孩子分开。

当她生第三个小孩时,法官要求见证人全程录影,并最快将她与新生儿的血液送去化验。

新报告出炉后,Fairchild彻底乱了分寸,那个她子宫里出来的小孩也不是她亲生的。



所幸一名律师翻阅医学文献时,在《新英格兰医学期刊》上发现了相似的案例。

52岁的母亲Keegan急需换肾,两名成年儿子分别接受了基因测验,以挑选更为合适的人选。

结果两位儿子基因都与他不符,医生在困惑了两年后才发现,Keegan是一位人类嵌合体。

受这个案例启发,法院才意识到Fairchild正是又一个人类嵌合体。



人类的性器官发生嵌合的现象,在男女身上都有可能出现。

他们生下的孩子从法律层面上算是亲生的,但从生物学意义上却算不上亲生的。

嵌合体可以由不同性别组合,2007年美国就曾发现同时拥有卵巢和睾丸组织的小孩,他/她将面临性别的选择。

当然,如果男人的性器官发生嵌合现象,生下的孩子也会是“兄弟”的。

虽然是为已故“兄弟”传宗接代,但巧妙地戴了绿帽却是不争的事实



2014年6月,在美国华盛顿一位33岁的男子与妻子通过体外受精的方式 ,产下一位健康的男孩。

奇怪的是,孩子血型与父母都对不上,多次亲子鉴定的结果均是爸爸另有其人。

若不是采用试管婴儿的方式,也许邻里关系都要不和谐了。



经过缜密的调查,排除了诊所偷换精子的可能,两人最终在一家基因测试公司找到了答案。

这位父亲的精子中10%的DNA来自33年前胎盘里的异卵兄弟。

“幽灵兄弟”的送子行为,让他成为了自己孩子的父亲和叔伯。



成为嵌合体的方式不止一种,除了吸收异卵兄弟的DNA外,出生后也有机会。

根据2004年《Nature》旗下的《骨髓移植》发表的研究显示:输血会让受体暂时携带部分捐献者的细胞;而接受骨髓移植的患者,将会永久成为一个嵌合体。

这一种只有一小部分细胞来源于他人的嵌合体称为“微嵌合体”,所以说影视剧里常说的“替捐献者加油活下去”真的不只是一句台词。



除了献血以外,一个怀孕的女性身上有可能留着腹中胎儿的少量细胞。

2012年,一批研究人员分析了59名年龄在23~101岁之间的已故母亲的大脑。

他们当中有63%的人大脑中含有胎儿细胞中的Y染色体*,其中年龄最大的女性已经94岁。

这说明胎儿细胞有可能在母亲体内存留一辈子,现有研究称这些胎儿细胞能够减少母亲罹患癌症的概率。

*注:受调查的母亲应为曾生育男胎者,因为来自胎儿细胞中含有一条Y染色体,容易与母亲的细胞区分开来。


也不是所有的嵌合体都表现的如此隐蔽。

2017年《每日邮报》报道的33岁美国模特泰勒·米林嵌合现象便直接体现在肤色上。

她的腹部左右两侧肤色明显不同,而且有着不同的免疫系统,其中有一边对金属过敏。



人类嵌合体给人们带来不少麻烦。

有些人永远被自己戴绿帽,有些人生病得顾忌两个免疫系统,连法医也无法通过DNA简单地匹配罪犯或是受害者。

但人类嵌合体也证明了人类在某一个时期能够接纳不同遗传图谱的基因,并不会免疫排斥。

这对于医学研究有着重大意义,或许能够从中参悟出对癌症或自身免疫系统疾病的新对策


阴阳脸的双面猫

当嵌合体的概念放大到所有生物时,嵌合体的运用还能产生更多价值。

人兽嵌合体便是一个充满可能性的研究领域

通过让动物长出人的器官,为病人开辟新的器官移植渠道。

也可以通过让动物拥有人的某部分系统,用作一些原本只能研究人体的实验。


用于培育人体器官的猪

但也同样面临伦理挑战,人们担心这将模糊了法律伦理的边界。

伦理学家David Resnik曾说:虽然我们还没有靠近“莫洛博士岛*”,但科学发展日新月异。

人们的恐惧来自科学可能带来的危机, 同时也难以接受“人”的定义被模糊。

*注:《莫洛博士岛》(TheIsland of Doctor Moreau)是英国小说家赫伯特·乔治·威尔斯在1896年发表的科幻小说。小说内有一座由怪才科学家莫洛博士建设起来,有着许多人于兽混合而成的兽人,最终因为实验的失误导致全体兽人暴走。

电影《莫洛博士岛》(1996)剧照


不论是人类嵌合体或是人兽嵌合体,都打破了我们对“人”的常规定义

当嵌合部位发生在脑部和心脏时,我们应该认为自己是自己?还是被吸收的“兄弟”?

当动物长出人的心脏或大脑时,它们又该是什么?





http://blog.sciencenet.cn/blog-2966991-1074960.html

上一篇:全美名校首位华裔校长,曾因种族被人恐吓甚至暗杀
下一篇:他们的飞机朝飓风心脏长驱直入,用生命换来数据对抗灾难
收藏 分享 举报

7 葛台明 刘用生 符兆英 杨国力 wqhwqh333 yunmu yangjz2001

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (1 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2017-9-22 14:20

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007-2017 中国科学报社

返回顶部