如果你熟悉“嵌合体”这个词,那可能源自希腊神话,它指的是一种喷火的、三位一体的怪物——总体上像狮子,背部伸出一个山羊头,尾巴尖有一个蛇头。
现代科学的世界观对这些怪诞的生物几乎没有容身之地,但它用同样奇异而美妙的东西取而代之:人类嵌合体。
我们大多数人都是单一遗传密码的产物。当我们的父母怀孕时,他们的染色体结合形成我们一生携带的独特 DNA 序列。然而,在适当的情况下,一个身体可能包含两套不同的基因组。
借鉴古希腊人的说法,科学家称这种情况为嵌合体。它通常不是健康问题,也不会导致犄角或额外的头从不方便的地方长出来。仅凭外表,你永远不会知道一个人是嵌合体。尽管如此,这种情况可能会让不知情的嵌合体陷入离奇的境地,而且它比你想象的更常见。事实上,有相当大的几率你自己就是其中之一。
体内的双胞胎:消失的双胞胎综合征

(图片来源:SciePro/Shutterstock)
SciePro/Shutterstock
嵌合体的一种形成方式始于怀孕期间的双胞胎(或三胞胎、八胞胎等)。在消失的双胞胎综合征的情况下,其中一个胚胎在子宫内死亡,另一个可能会吸收其细胞并成为一个分裂的生命——它仍然拥有其原始基因,但这些基因会与它不幸的同胞的基因混合。(当然,这只适用于异卵双胞胎,因为同卵双胞胎已经共享完全相同的 DNA。)
这就是莉迪亚·费尔柴尔德(Lydia Fairchild)的遭遇,2002 年,她几乎失去了她孩子的监护权,因为 DNA 检测显示她与他们没有遗传匹配。幸运的是,第二次检测,这次是对她身体不同部位的细胞进行的,澄清了事实:费尔柴尔德是一个杂合体,一部分是她自己,一部分是她一生中一直带着的双胞胎姐妹。所以,她确实是她孩子的母亲——但从遗传学上讲,她也是她们的姑姑。
阅读更多:同卵双胞胎:它们在基因上有多相似?
首例确诊的嵌合体
即使双胞胎都足月出生,他们的细胞也可能混合。1953 年,第一位被确诊的嵌合体,一位在科学文献中被称为麦克夫人(Mrs. McK)的女性,在第一次献血时得知她有两种不同的血型,A 型和 O 型。如果她最近接受过输血,这倒是说得通,但她并没有。
只有一个解释:一种血型属于她本人;另一种则是她三月大就夭折的双胞胎哥哥留下的。他们的血细胞在子宫里不知何故混合了,多年后,他的血细胞仍然在她体内。正如描述她病例的医生在《英国医学杂志》中所说,这是“大自然对麦克夫人的实验”。
阅读更多:科学家们几十年来一直在实验室里创造嵌合体,这是为什么?
胎儿细胞迁移

(图片来源:Marynchenko Oleksandr/Shutterstock)
Marynchenko Oleksandr/Shutterstock
这两种双胞胎的情况听起来可能很离奇,但还有更常见的方法可以获得第二套 DNA。当女性只怀有一个孩子时,如果他们各自的细胞穿过分隔母体和胎儿的胎盘屏障,他们(或两者)都可能成为嵌合体。这些“偷渡者”可以进入对方的血液循环,迁移到远处器官,并与本地细胞一起建立自身。
例如,2012 年,华盛顿州的一个医学研究团队对 59 名女性的大脑进行了尸检。令人惊讶的是,其中 37 人——近三分之二——携带有 Y 染色体的细胞,而 Y 染色体只存在于男性体内。显然,这些不是本地细胞。
这些女性可能是从双胞胎那里获得的这些异常基因,甚至可能是她们从未知道自己存在的消失的双胞胎。但更有可能的是来自她们自己的后代:她们在几十年前生下的儿子。说到母子情深——如果你觉得你妈妈似乎总能知道你在想什么,也许是因为她身上有一点你的存在。
这些研究促使专家们得出结论,嵌合体并非他们曾经认为的稀有现象。近年来,便捷的基因检测的兴起表明,正如华盛顿的研究人员所写的那样,它“频繁且广泛分布”。
阅读更多:下一个人类基因组挑战
术后嵌合体

(图片来源:Elnur/Shutterstock)
Elnur/Shutterstock
到目前为止,这一切都属于“自然”嵌合体的范畴,即在人类正常发育过程中获得双重 DNA 的人。但是,一个人之后也可以通过“人工”嵌合体成为嵌合体。这一切只需要一次快速的医疗手术。
回到麦克夫人的故事,医生起初认为她的第二种血型来自输血。这是因为众所周知,捐助者的血液可以在受者的体内持续一段时间,从而使他们成为暂时的嵌合体。
另一方面,一些医疗治疗会导致永久性嵌合体。当一个人接受捐赠的器官(例如肾脏)时,组织会保留其旧基因。骨髓也是如此——当一个人的患病骨髓被健康替代品替换时,它产生的新血细胞将具有捐赠者的 DNA。受者甚至可能获得新的血型。
阅读更多:骨髓捐赠是如何工作的?
过着双重生活

神话中的嵌合体 (图片来源: Stellar_bones/Shutterstock)
Stellar_bones/Shutterstock
乍一看似乎是科幻小说的内容,结果却是一种日常现象。但由于嵌合体通常没有不良副作用,大多数人不会得到诊断,也不会意识到自己过着一种双重生活。
但这并不意味着他们的隐藏的“另一个自己”不会以意想不到的方式影响他们。它们的主要挑战在于有缺陷的 DNA 测试,例如费尔柴尔德的。这可能难以证明母子关系或父子关系,并可能带来其他并发症——如果结果并非总是可靠,那么使用基因证据进行刑事诉讼意味着什么?如果我们对一个人的基因构成图景不完整,我们又该如何根据其特定的基因构成来定制药物治疗呢?
荷兰莱顿大学的遗传学家 Kamlesh Madan 在2020年的一篇论文中总结了这个问题:“如果人类嵌合体比之前认为的更普遍,那么可能存在许多医学、社会、法医和法律上的影响。”
阅读更多:下一个人类基因组挑战














