科學家發現兒童細胞寄居於母親大腦中

母親與孩子之間的聯絡比想象的還要深刻

母親與孩子之間的聯絡是深刻的,新的研究表明,這種生理聯絡比任何人想象的還要深。母親和孩子之間深刻的心理和生理紐帶始於妊娠期,那時母親是發育中胎兒的一切,提供溫暖和營養,而母親的心跳則提供舒緩的恆定節律。

母親和胎兒之間的生理聯絡由胎盤提供,胎盤是由來自母親和胎兒的細胞構建而成的器官,它充當營養物質、氣體和廢物的交換管道。細胞可以透過胎盤在母親和胎兒之間遷移,並在身體的許多器官中定居,包括肺、甲狀腺、肌肉、肝臟、心臟、腎臟和皮膚。這些細胞可能產生廣泛的影響,從組織修復和癌症預防到引發免疫疾病。

令人驚奇的是,來自一個個體的細胞如此普遍地融入另一個不同個體的組織中。我們習慣於將自己視為獨立的自主個體,而這些外來細胞似乎否定了這種觀念,並表明大多數人攜帶其他個體的殘餘物。儘管這可能令人驚訝,但一項新研究的驚人結果表明,來自其他個體的細胞也存在於大腦中。在這項研究中,在女性的大腦中發現了男性細胞,並且在某些情況下,這些細胞已經在那裡存活了幾十年。它們可能產生的影響現在只能猜測,但這項研究表明,患有阿爾茨海默病女性的大腦中這些細胞較少,這表明它們可能與大腦的健康有關。


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我們都認為自己的身體是獨一無二的個體,因此我們體內可能寄宿著來自其他人的細胞的想法似乎很奇怪。更奇怪的是,儘管我們當然認為我們的行為和決定源於我們自己大腦的活動,但來自其他個體的細胞卻在我們複雜的大腦結構中生活和發揮作用。然而,來自基因不同的個體的細胞混合在一起並非罕見。這種情況被稱為嵌合現象,以希臘神話中噴火的奇美拉命名,奇美拉是一種部分是蛇、部分是獅子、部分是山羊的生物。然而,自然產生的嵌合體遠沒有那麼不祥,包括粘液黴菌和珊瑚等生物。

 微嵌合現象是指少數基因不同的細胞在生物體內的持續存在。這在多年前首次在人類身上被注意到,當時在懷孕後婦女的血液迴圈中發現了含有男性“Y”染色體的細胞。由於這些細胞在基因上是男性的,它們不可能是女性自己的,但很可能來自她們在妊娠期間的嬰兒。

在這項新研究中,科學家觀察到微嵌合細胞不僅存在於血液迴圈中,而且還嵌入在大腦中。他們檢查了已故女性的大腦,尋找含有男性“Y”染色體的細胞。他們在超過 60% 的大腦中和多個大腦區域發現了此類細胞。由於阿爾茨海默病在有過多次妊娠的女性中更為常見,他們懷疑患有 AD 的女性的胎兒細胞數量會多於沒有神經系統疾病證據的女性。結果恰恰相反:患有阿爾茨海默病的女性體內源自胎兒的細胞較少。原因尚不清楚。

微嵌合現象最常見的原因是妊娠期間細胞透過胎盤交換,但也有證據表明細胞可能透過哺乳從母親轉移到嬰兒。除了母親和胎兒之間的交換外,雙胞胎在子宮內也可能發生細胞交換,並且還可能存在來自母親體內年長兄弟姐妹的細胞在後者妊娠期間透過胎盤迴到年幼兄弟姐妹體內的可能性。女性可能同時擁有來自母親和自身妊娠的微嵌合細胞,甚至有證據表明,來自祖母和嬰兒的細胞在母親體記憶體在競爭。

胎兒微嵌合細胞在母親體內起什麼作用尚不清楚,儘管有一些有趣的可能。例如,胎兒微嵌合細胞類似於幹細胞,因為它們能夠變成各種不同的組織,並可能有助於組織修復。一個研究小組調查了這種可能性,他們跟蹤了母鼠心臟受傷後胎兒微嵌合細胞的活動:他們發現胎兒細胞遷移到母鼠心臟並分化成心肌細胞,幫助修復損傷。在動物研究中,微嵌合細胞被發現在母體大腦中,在那裡它們變成了神經細胞,這表明它們可能在功能上與大腦整合。這種情況可能也適用於人類大腦中的此類細胞。

這些微嵌合細胞也可能影響免疫系統。來自妊娠的胎兒微嵌合細胞部分被母親的免疫系統識別為屬於母親,因為胎兒在基因上與母親有一半相同,但部分是外來的,因為父親的基因貢獻。這可能會“啟動”免疫系統,使其對類似於自身但具有一些基因差異的細胞保持警惕。由於基因突變而產生的癌細胞就是這樣的細胞,並且有一些研究表明微嵌合細胞可能刺激免疫系統阻止腫瘤的生長。與患有乳腺癌的女性相比,健康女性的血液中發現了更多的微嵌合細胞,例如,這表明微嵌合細胞可以某種方式預防腫瘤的形成。在其他情況下,免疫系統會攻擊自身,造成重大損害。微嵌合現象在患有多發性硬化症的患者中比在他們的健康兄弟姐妹中更常見,這表明嵌合細胞可能在這種疾病中起有害作用,可能是透過引發自身免疫攻擊。

這是一個新興的探索領域,具有巨大的新發現和實際應用的潛力。但它也提醒我們相互關聯。

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