本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
脾脏是一个非常不受重视的身体器官。《塔木德》认为它是“欢笑的器官”，而古希腊人则将其与忧郁联系起来。今天，它有时被用来表示愤怒。
当脾脏破裂，喷出各种血细胞时，我们只需将其取出——就像《饥饿游戏》第三部中的卡特尼斯·艾弗丁和汤姆·克兰西的《爱国者游戏》中杰克·瑞恩的女儿所遭遇的那样。但是，没有脾脏开始生活是完全不同的故事。它是致命的。
“脾脏不是大脑。没有人认为它非常重要，”洛克菲勒大学的博士后研究员亚历山大·博尔兹博士说。他今天在《科学快讯》上报告了他关于导致一个人缺乏脾脏的原因的发现，其意义远远超出了一个被嘲笑的身体部位。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保关于塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
脾脏的解剖结构
脾脏就像一个巨大的淋巴结，位于左上腹的一个长圆形器官。它的白髓充满了淋巴细胞和单核细胞，红髓则容纳了更多的淋巴细胞、红细胞和巨噬细胞，它们可以清除碎片——旧的红细胞和细菌。我们所有的脊椎动物都有脾脏，除了七鳃鳗和盲鳗，它们只有少量类似脾脏的物质。
脾脏是一个大的血液过滤器。它使婴儿能够在母体抗体供应枯竭后但在婴儿的抗体成熟之前清除感染。到成年时，血液中已经积累了足够多的抗体类型来处理大多数感染，脾脏会根据需要释放更多的B细胞。
每200万新生儿中只有1人患有孤立性先天性无脾症——缺乏脾脏，没有其他异常。大多数人由于严重的细菌感染无法活到他们的一岁生日。
我发现了一个法医学杂志中描述的不寻常的案例。在加拿大萨斯卡通皇家大学医院进行的为期5年的1763例尸检中，有293例是儿童的。其中四人缺乏脾脏，但只有一例是脾脏缺陷是唯一的异常。这位先前健康的 4 岁儿童病了 8 个小时，然后被送往医院，4 个小时后死于肺炎球菌感染。（据推测，快速死亡是可疑的，因此出现在法医学杂志上。）
该案例导致人们建议对先前健康的突然恶化的幼儿进行血涂片检查，以寻找豪厄尔-乔利小体。这些是旧红细胞中的斑点，是在细胞从网织红细胞成熟时抛弃细胞核之前的残留 DNA 片段。就像堆在厨房水槽里的脏盘子一样，红细胞中的斑点意味着清理失败。然后对腹部进行成像，会发现没有脾脏。
寻找消失的脾脏
博尔兹博士在寻找超罕见无脾症的理想场所工作——让-洛朗·卡萨诺瓦在圣吉尔人类传染病遗传学实验室的实验室。（该实验室的另一个项目在我在公共科学图书馆的DNA科学博客中。）博尔兹博士的项目已经解开了部分缺失脾脏的谜团，同时也提出了更多的问题。
罪魁祸首令人惊讶——核糖体小亚基的一部分蛋白质太少，核糖体是将信使 RNA 翻译成蛋白质氨基酸序列的细胞器。
卡萨诺瓦实验室调查儿童危及生命的传染病。“我偶然遇到了一组患有致命细菌感染且没有脾脏的患者。我们最初招募他们是因为他们患有非常严重的细菌感染，而不是因为他们缺乏脾脏。他们为什么没有脾脏？”博尔兹博士问道。因此，对传染病的追求导致了发育缺陷，从而导致关键细胞器成分的缺乏。科学以奇怪的方式运作。
在国际合作者的帮助下，洛克菲勒的研究人员对来自23个家庭（“亲属”）的33名无脾患者的外显子组进行了测序。然后，他们为一种非常罕见的疾病找到了通常的嫌疑人：一种不在公共数据库中的突变，在家庭中过度代表，但在对照外显子组中极其罕见或不存在，并且具有很大的影响。他们寻找的不是一个相对没有意义的 SNP，它表示一种模糊的关联，而是一个缩短甚至删除基因和蛋白质的硬核无义突变，或者一个改变编码氨基酸的单碱基变化（“非同义”变化）。
根据这些标准，研究人员将 764 个候选基因筛选下来，直到一个脱颖而出——在 8 个家庭的 18 名患者中潜伏着核糖体蛋白 SA (RPSA) 的严重突变。在 508 个对照外显子组中，只有一个儿童的基因发生了突变，而且该儿童患有严重的病毒感染，因此可能实际上并不是对照组。
唉，RPSA 基因充满了 61 个假基因。这些是在染色体上靠近它的工作基因的序列相似的副本，是过去活跃版本的遗传幽灵。（珠蛋白基因包括最著名的假基因——它们是进化的回声证据。）假基因的序列与功能基因足够相似，我们知道它们是什么，或者曾经是什么，但又足够不同以至于无法工作，同时模糊了测序研究。
研究人员通过仅关注编码外显子（重要的保留序列）来绕过假基因障碍。这些实验证实，当 RPSA 发生突变时，确实是导致脾脏发育失败的原因。
该突变是显性的——也就是说，每个没有脾脏的人产生正常量的一半的编码蛋白质，这种情况称为单倍体不足。而且该突变是完全外显的，这是一个很好的确定性，可以平衡烦人的假基因。“这 8 个亲属中的所有 ICA 患者都携带 RPSA 突变，并且所有携带 RPSA 突变的个体都表现出 ICA，”博尔兹博士解释说。完全外显性很少见。
“一个惊喜”
在一个明显必需的基因中发现突变总是令人困惑的——一个人怎么可能活下来？这样的发现可以揭示基因组中内置的冗余，即当另一个基因被禁用时可以介入的基因。目前看来，孤立的脾脏似乎并非如此。
到目前为止，证据并不成立。所有细胞都产生 RPSA 蛋白，其已知功能是将前 RNA 加工成成熟的 mRNA。缺少该基因的小鼠有脾脏。其他缺少核糖体蛋白的疾病是综合征——而不是单一缺失的身体部位。“其他十种核糖体蛋白与疾病有关，例如 Diamond-Blackfan 贫血及其骨髓衰竭。对于这些疾病中的每一种，患者都有发育缺陷，例如面部缺陷。它不像缺乏脾脏那么清楚，”博尔兹博士说。
核糖体的一部分如何告诉身体打开哪些转录因子来塑造脾脏？为什么不是卵巢或脚趾甲？博尔兹博士有一个想法。“也许核糖体在发育中具有特殊的功能。它对于翻译很重要，但不仅仅是‘我要翻译所有进入我的东西’。一些核糖体蛋白可能会调节特定 mRNA 的翻译，因此单倍体不足不会影响整体翻译，而是影响某些基因翻译的特异性。”
像往常一样，我对这项工作有自己的看法。我喜欢它！找到完全出乎意料的东西，并且最初没有意义，然后尝试解释它，是进行科学的挑战。它是一个令人耳目一新的对比，与期望某些结果并调整实验来展示它们，或者编写资助提案来支持已有的发现，确保“成功”形成对比。外显子组和基因组测序将在很长一段时间内继续给我们带来惊喜。
当自然界中的两件事似乎并不相关时——就像脾脏和核糖体的奇怪关系一样——这意味着我们遗漏了一些东西。这正是科学探究的全部意义所在。
图片：格雷的解剖学，Jarkeld 医疗中心阿尔克马尔（豪厄尔-乔利小体），NHGRI（核糖体）
参考文献：博尔兹等人。 人类孤立性先天性无脾症中的核糖体蛋白 SA 单倍体不足。科学，在线发布于 2013 年 4 月 11 日，DOI：10.1126/science.1234864