“真正令人兴奋的是,这次用的是组织,不是血液;是真实的人类数据,而不是动物模型;而且方法也是最前沿的。”加州大学圣巴巴拉分校微嵌合、人类健康与进化项目的联合主任艾米·博迪在电子邮件中向Live Science如此评价一项新研究。这段话指向了一个既私密又近乎瑰丽的生物学事实:在你还是胎儿时,你母亲的细胞就已经悄悄溜进了你的大脑,并且很可能在那里安营扎寨,一住就是几十年。
这个结论来自6月10日发布在预印本数据库bioRxiv上的一项研究,目前还未经过同行评审。但它所依凭的现象——“微嵌合”,在过往的十几年里已经逐渐从一个边缘假说,走向了哺乳动物生物学的核心地带。母亲和胎儿在怀孕期间会交换细胞,胎儿的细胞进入母亲,母亲的细胞进入胎儿,两者由此在彼此的身体里留下长久的印记。这就像怀孕不只是一场营养输送,还是一场细胞层面的双向移民。此前,科学家已经在母亲的大脑里找到了带有孩子DNA的细胞,而这一次,镜头转到了孩子这边。
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然而,这个反直觉的画面并非从一开始就人人都信。实际上,关于“母亲细胞能否闯进后代的大脑”这个问题,科学界内部一直在两股力量之间拉扯。一边是“否定派”或至少是“存疑派”所依据的现实困境:要在活着的人身上取到一块大脑组织,并且同时拿到孩子的和母亲的DNA进行比对,在伦理和技术上几乎是一条死胡同。在很长一段时间里,为数不多的证据主要来自尸检样本或动物实验,而且观察窗口往往集中在婴儿期,所检查的多是血液。这就自然而然地塑造出一种印象——这些母体细胞或许只是孕娩时残留在婴儿血液里的“临时访客”,量很少,很快会被免疫系统扫除,真要说到固态的大脑实质,恐怕很难有什么存在感。没有组织层面的直接证据,就只能算是一种诱人但未经检验的猜想。
另一边,一股叫做“常态派”的声浪却在慢慢积蓄。研究微嵌合的学者愈渐倾向于认为,这种双向细胞交换不是病理性的渗漏,而是哺乳动物演化中的一种古老设计。在一些动物模型中,母体的细胞早被观察到能定植在后代的多种脏器里。而在人类身上,随着检测技术的灵敏度和特异度提高,少量母体细胞在血液、脐带血甚至某些器官中的踪迹时有报道。如果哺乳动物的身体天然就容许这种交换,那么大脑作为演化上晚近才获得严密屏障的器官,就未必能成为百分之百的例外。博迪所说的“微嵌合是哺乳动物生物学的一个正常过程”,正是站在这一阵营的观察位置。只是直接的组织证据一直悬在技术瓶颈前面,没能落下来。
这场对峙的真正转折点,或者说天平开始明显倾斜的那一刻,就是这个来自西雅图弗雷德·哈钦森癌症中心的团队出手了。他们切入的角度并不花哨,却精准地绕开了伦理与取样上的死结。论文的负责人萨米·卡纳安和他的同事们,将目光投向了那些因严重癫痫而不得不接受脑部手术的儿童。作为治疗的一部分,这些孩子的一部分脑组织会被手术切除,而每一块切下来的组织,在用于病理诊断之外,恰恰成了一扇窥视大脑内部细胞图谱的窗口。
参与这项研究的孩子,手术时的年龄跨度从出生仅28天的婴儿,一直到19岁将近成年的青少年。这样跨度的样本池本身就携带着一个宝贵的时间维度:如果能在零岁、几岁、十几岁的脑组织切片里都找到母体细胞,那就不是“出生后短暂残留”所能解释的了。与此同时,每一位孩子的母亲只需要用口腔拭子轻轻刮一下脸颊,就能提供一份自己的DNA样本。于是,卡纳安团队手头有了两组关键素材——一组是嵌在孩子脑组织里的不知名细胞,另一组是母亲明确的遗传身份标签。接下来的问题就变成了一个侦探式的比对:在那数百万个属于孩子自身的脑细胞和血细胞中间,到底有没有藏着携带母亲独有DNA序列的“外人”?
他们用来实现这个比对的工具叫定量PCR。这种技术可以针对母亲和孩子之间那些细微的遗传多态性位点,像用一把极度灵敏的放大镜去扫描每一条DNA链。孩子在遗传上毕竟有一半来自父亲,母亲身上那些父亲所没有的特定序列,就成了一个极其特异的分子指纹。每当定量PCR在脑组织样本里抓取到这样一条“母亲指纹”,就意味着那一个细胞——或者那一小簇细胞——来自母亲。接下来的计数和比较,就等于是对这场漫长的细胞寄居做了一次人口普查。
普查的结果彻底倒向了“常态派”。研究团队在多个年龄组的脑组织中都明确地检测到了母体微嵌合细胞。从几十天大的婴儿脑皮层,到青春期少年被癫痫波及的脑区,这些携带着母亲遗传记号的细胞就那么安安静静地嵌在神经元的丛林之中,数量虽然稀少,且个体之间差异明显,但它们的存在本身就不再是偶然两字可以一笔带过的了。最关键的是,那个跨度达到19年的时间轴,把它同婴儿期一过就消散的可能性画出了一道清晰的界限。至少对一部分人而言,母亲的细胞进入孩子大脑之后,停留的时间远不止几个月或几年,而是可能拉长到以十年为单位。这种“数十年存活”的判断,正是预印本标题所用的词句,也直接回应了此前两派长期拉锯的核心争点:母体细胞会不会是大脑中的过客。
卡纳安团队的这项工作,在刚出炉时就在几个方面被同行认为踢出了临门一脚。其一是“组织而非血液”。血液样本中的母体细胞可能只是循环中的瞬时图像,而脑组织中的植入则意味着它们穿过了一道又一道的生物关卡——从母亲的子宫内膜进入胎盘,再从胎盘血管进入胎儿循环,最后跨越胎儿那尚未完全发育成熟的血脑屏障,才在神经元之间落下脚来。以往在血液中检测到母体细胞的报告,对这个定居的最终环节始终缺乏证明力,脑组织样本则直接指向了终点站。其二是“真实人类数据,而非动物模型”。在动物身上可以进行的操控和检验,放到人类就无法复制,反之,人类独有的妊娠时长、胎盘结构以及脑发育轨迹,在动物身上的模拟也总是隔着几层台阶。直接分析人类的脑手术标本,让这项观察的可外推性陡然升高。其三是“方法前沿”。定量PCR在此处的精细设计,使得团队能够在不依赖培养扩增的前提下,从海量宿主细胞中分辨出极其微量的异体细胞,这套技术路径本身也为日后更大规模的验证铺好了轨道。
不过,颠覆既有认知的声明,往往也同时带来了新的问号。这些母体细胞究竟是大脑组织中的沉默看客,还是在悄无声息地参与些什么?由于研究本身并没有深入探究功能层面,所有关于“作用”的讨论都还停驻在推测的范畴里。一种审慎的猜想认为,既然微嵌合现象在哺乳动物谱系里如此普遍,那它就可能带有演化上的中性含义,甚至可能对后代早期的免疫耐受或组织修复有所贡献。但另一方面,样本的独特属性又给结论加上了天然的括号。这些
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