科学家发现儿童细胞寄居于母亲大脑中

母亲与孩子之间的联系比想象的还要深刻

母亲与孩子之间的联系是深刻的,新的研究表明,这种生理联系比任何人想象的还要深。母亲和孩子之间深刻的心理和生理纽带始于妊娠期,那时母亲是发育中胎儿的一切,提供温暖和营养,而母亲的心跳则提供舒缓的恒定节律。

母亲和胎儿之间的生理联系由胎盘提供,胎盘是由来自母亲和胎儿的细胞构建而成的器官,它充当营养物质、气体和废物的交换管道。细胞可以通过胎盘在母亲和胎儿之间迁移,并在身体的许多器官中定居,包括肺、甲状腺、肌肉、肝脏、心脏、肾脏和皮肤。这些细胞可能产生广泛的影响,从组织修复和癌症预防到引发免疫疾病。

令人惊奇的是,来自一个个体的细胞如此普遍地融入另一个不同个体的组织中。我们习惯于将自己视为独立的自主个体,而这些外来细胞似乎否定了这种观念,并表明大多数人携带其他个体的残余物。尽管这可能令人惊讶,但一项新研究的惊人结果表明,来自其他个体的细胞也存在于大脑中。在这项研究中,在女性的大脑中发现了男性细胞,并且在某些情况下,这些细胞已经在那里存活了几十年。它们可能产生的影响现在只能猜测,但这项研究表明,患有阿尔茨海默病女性的大脑中这些细胞较少,这表明它们可能与大脑的健康有关。


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我们都认为自己的身体是独一无二的个体,因此我们体内可能寄宿着来自其他人的细胞的想法似乎很奇怪。更奇怪的是,尽管我们当然认为我们的行为和决定源于我们自己大脑的活动,但来自其他个体的细胞却在我们复杂的大脑结构中生活和发挥作用。然而,来自基因不同的个体的细胞混合在一起并非罕见。这种情况被称为嵌合现象,以希腊神话中喷火的奇美拉命名,奇美拉是一种部分是蛇、部分是狮子、部分是山羊的生物。然而,自然产生的嵌合体远没有那么不祥,包括粘液霉菌和珊瑚等生物。

 微嵌合现象是指少数基因不同的细胞在生物体内的持续存在。这在多年前首次在人类身上被注意到,当时在怀孕后妇女的血液循环中发现了含有男性“Y”染色体的细胞。由于这些细胞在基因上是男性的,它们不可能是女性自己的,但很可能来自她们在妊娠期间的婴儿。

在这项新研究中,科学家观察到微嵌合细胞不仅存在于血液循环中,而且还嵌入在大脑中。他们检查了已故女性的大脑,寻找含有男性“Y”染色体的细胞。他们在超过 60% 的大脑中和多个大脑区域发现了此类细胞。由于阿尔茨海默病在有过多次妊娠的女性中更为常见,他们怀疑患有 AD 的女性的胎儿细胞数量会多于没有神经系统疾病证据的女性。结果恰恰相反:患有阿尔茨海默病的女性体内源自胎儿的细胞较少。原因尚不清楚。

微嵌合现象最常见的原因是妊娠期间细胞通过胎盘交换,但也有证据表明细胞可能通过哺乳从母亲转移到婴儿。除了母亲和胎儿之间的交换外,双胞胎在子宫内也可能发生细胞交换,并且还可能存在来自母亲体内年长兄弟姐妹的细胞在后者妊娠期间通过胎盘回到年幼兄弟姐妹体内的可能性。女性可能同时拥有来自母亲和自身妊娠的微嵌合细胞,甚至有证据表明,来自祖母和婴儿的细胞在母亲体内存在竞争。

胎儿微嵌合细胞在母亲体内起什么作用尚不清楚,尽管有一些有趣的可能。例如,胎儿微嵌合细胞类似于干细胞,因为它们能够变成各种不同的组织,并可能有助于组织修复。一个研究小组调查了这种可能性,他们跟踪了母鼠心脏受伤后胎儿微嵌合细胞的活动:他们发现胎儿细胞迁移到母鼠心脏并分化成心肌细胞,帮助修复损伤。在动物研究中,微嵌合细胞被发现在母体大脑中,在那里它们变成了神经细胞,这表明它们可能在功能上与大脑整合。这种情况可能也适用于人类大脑中的此类细胞。

这些微嵌合细胞也可能影响免疫系统。来自妊娠的胎儿微嵌合细胞部分被母亲的免疫系统识别为属于母亲,因为胎儿在基因上与母亲有一半相同,但部分是外来的,因为父亲的基因贡献。这可能会“启动”免疫系统,使其对类似于自身但具有一些基因差异的细胞保持警惕。由于基因突变而产生的癌细胞就是这样的细胞,并且有一些研究表明微嵌合细胞可能刺激免疫系统阻止肿瘤的生长。与患有乳腺癌的女性相比,健康女性的血液中发现了更多的微嵌合细胞,例如,这表明微嵌合细胞可以某种方式预防肿瘤的形成。在其他情况下,免疫系统会攻击自身,造成重大损害。微嵌合现象在患有多发性硬化症的患者中比在他们的健康兄弟姐妹中更常见,这表明嵌合细胞可能在这种疾病中起有害作用,可能是通过引发自身免疫攻击。

这是一个新兴的探索领域,具有巨大的新发现和实际应用的潜力。但它也提醒我们相互关联。

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