河北邯鄲一位患者日前被發(fā)現多條染色體結構改變,,其異常核型,,經中國醫(yī)學遺傳學國家重點實驗室鑒定為“世界首報人類染色體異常核型”,。
多條染色體發(fā)生結構改變且能生存者十分罕見,。染色體異常發(fā)生幾率在世界范圍內約0.75%,。這些異常核型無法修復,,并終身攜帶。
遺傳學專家說,,染色體變異的人是進化失敗的產物,,人類也無法沿著這些變異的方向進化,因為他們基本不可能有后代,。
19歲周蕊(化名)身體發(fā)育不正常——身高只有1米50,,從沒來過月經。她的四條染色體發(fā)生了變異,。
2012年12月28日上午,,邯鄲第一醫(yī)院遺傳室,遺傳室主管張新榮透過醫(yī)學顯微鏡觀察周蕊的46條染色體,。
看了半輩子人體染色體核型的張新榮倒吸了一口涼氣:“有很多片斷,,我不認識,。”
4條不成對的染色體
正常人有22對形態(tài)一致的染色體對,但周蕊卻有4條變異的染色體,,無法成對
之前的婦科常規(guī)檢查報告顯示,,周蕊的性器官明顯發(fā)育不良。她的乳房發(fā)育差,,子宮體大小約為常人的十分之一,,雙側卵巢顯示不清。
在排除周媽媽懷孕期間接觸化學藥品和禁忌藥物后,,張新榮認為有必要檢測周蕊的染色體,,去尋找她身體里的“妖怪”。
在一個細胞的46條染色體中,,除性別染色體X/Y外,,正常人有22對形態(tài)一致的染色體對。而在周蕊的核型上,,卻有4條無法成對的染色體,。
只要閑暇,張新榮就察看周蕊的染色體核型片,。
一般染色體異常,,看30個左右的核型片,張新榮就能作出詳細分析報告,。但周蕊的核型片,,張新榮看了近百個核型。
她在尋找,,4條變異的染色體上,,到底增加或減少了什么片斷,發(fā)生了哪種變異,,“這是一個排列組合的工作”,。
一個半月后的2月18日,張新榮向依托于中南大學的中國醫(yī)學遺傳學國家重點實驗室提交了異常核型鑒定申請,,并附上了4張周蕊的G顯帶核型圖片,。
她判斷,周蕊的X染色體和1號染色體間發(fā)生了平衡易位,,3號染色體和13號染色體間發(fā)生了倒位插入,。
張新榮在周蕊的核型圖片上用手指頭比劃著。周蕊的X染色體上有一個片斷“搬”到了1號染色體上,,而3號染色體的一個片斷,,顛倒180度后插入到了13號染色體上。
活著已是奇跡
染色體變異的嬰兒能活下來,、長大成人已非常不易,,而能生孩子的幾率幾乎為零
現在,,“妖怪”找到了,但這意味著什么呢,?
“你女兒的染色體異常,。”張新榮告訴母女,。
周媽媽聽不懂,,問:能不能治好?
不能,,張新榮回答,,而且周蕊沒法生孩子。
“她能活下來非常不容易,,有染色體變異的嬰兒很容易流產,,何況像她這樣有4條染色體變異的。”張新榮說,。
醫(yī)學資料顯示,,染色體病可分為常染色體、性染色體兩類,。常染色體異常多引發(fā)致殘,、致愚、致流產,,性染色體異常多引發(fā)性畸形,、致愚。
相比生存下來,,讓周蕊生孩子更不容易,。人體細胞染色體兩兩成對。女性會隨機在46條染色體中抽出一半配置給自己的卵子,。假如周蕊恰好是4條正常染色體遺傳入她后代體內,,那她可能有健康的孩子;任何一條變異染色體流入后代體內,,都可能導致流產,。
而這還是假設她子宮、卵巢等器官正常的情況下,。
“她能生孩子的幾率幾乎為零”,,張新榮斷言。
“兇手”疑為射線污染
環(huán)境污染或是遺傳突變,?專家認為周蕊染色體變異可能源于父親精子受精前的射線污染
張新榮說,,目前很難判斷周蕊體內的“妖怪”從何而來。
發(fā)現周蕊染色體罕見核型后,,邯鄲第一醫(yī)院免費為周蕊父母抽血化驗其染色體核型,,均未發(fā)現異常,。
周蕊數個染色體核型的變異情況高度統一,且突變僅發(fā)生在4對染色體的1條上,,這顯示其變異最大的可能是源自父親精子形成后,,受精前的射線污染。
4月26日,,中國醫(yī)學遺傳學國家重點實驗室對張新榮提交的鑒定申請作出書面回復,,鑒定肯定了張新榮對周蕊染色體核型的基本判斷。
該核型被收錄入該實驗室創(chuàng)建的《中國人類染色體異常核型數據庫》,,編號為3367,。
“但這并不是一個重大的發(fā)現”,張新榮說,,看它的數據庫編號,,就知道人類染色體異常并不只有這一個案例。
發(fā)現世界首報罕見人類染色體異常核型的報道,,也不時見諸中國各地媒體,。
6月4日,龍志高,,中國醫(yī)學遺傳學國家重點實驗室第一功能室主任,,這位替新“妖怪”“上戶口”的學者介紹,中國人類染色體異常核型數據庫設立于1985年,,近些年,,該數據庫年均增加100-200例“世界首報”的人類染色體異常核型。
目前,,全世界還有4個這樣的大型人類染色體“妖怪庫”,,現有可記錄的“妖怪”達數萬種,而且還在以每年上千的速度增加,。
中國工程院院士,,知名遺傳學專家夏家輝6月4日對新京報記者說,建立人類染色體異常特別是罕見核型數據庫,,不僅可為診斷與預防染色體病提供理論依據,,還可用于監(jiān)測國家乃至世界層面的公共衛(wèi)生危機。
他說,,科學家們可以根據某種染色體異常的暴發(fā),,判斷相應的疾疫或環(huán)境改變。
夏家輝承認,,目前尚無大樣本實驗數據顯示過去10年,,與20年、30年前相比染色體異常發(fā)生率的趨勢,但“環(huán)境惡化必然會增加染色體異常的患病幾率”,,“有50%以上的染色體變異都是環(huán)境原因導致的”,。此外,晚育也容易導致嬰兒染色體異常,。
“殺不死”的妖怪
現在世界基因研究領域的最尖端技術,,也只能做到合成一些簡單的DNA片斷,無法修復或合成染色體
遺憾的是,,我們雖然能找到潛伏于人類染色體的這些“妖怪”,,但我們無法把它們趕走或殺死。世界現有的醫(yī)療技術無法去治愈被“妖怪纏身”的患者,。
夏家輝說,,如果可能,,通過技術改造了一只“妖怪”,,但身體其他細胞都還是“妖怪”。
只能預防,。“開展產前檢查,,對有家族遺傳病史、高齡及習慣性流產的產婦進行重點檢查,。”夏家輝說,。
但讓我們設想一些好的方面,一些染色體突變,,是否能造就科幻影視作品里X戰(zhàn)警,、綠巨人之類的各種人類進化?
冷水迎面潑來,。張新榮說:“來我們這兒看病的,,都是進化失敗的產物。人類也無法沿著這些變異的方向進化,,因為他們基本不可能有后代,。”
中國醫(yī)學遺傳學國家重點實驗室的專家說,“妖怪庫”里99.99%都是不好的“妖怪”,,“另外0.01%代表不確定性”,。
夏家輝介紹,人類能從海洋生物走到今天,,是歷史進化+隨機突變的結果,。
進化,除了需要漫長的時間,,還帶有巨大的不確定性,,它深受環(huán)境的影響。“例如兩廣地區(qū)高發(fā)地中海貧血,但中國其他地區(qū)就很少,,兩廣地區(qū)長期自然選擇下來抵御瘧疾的基因,,反而造成了他們容易患地中海貧血。”
夏家輝說,,在可見的將來,,我們甚至不能人工合成一條人類染色體。
現在世界基因研究領域的最尖端技術,,也只能做到合成一些簡單的DNA片斷,,還往往沒有具體的生物(學)意義。
這種實驗不僅技術困難,,還具有巨大風險,,“如果制造出一種致病性病毒,會造成重大的災難”,。重點實驗室的龍志高說,,這就是美國電影《生化危機》中描述的場景。
夏家輝說:“我們希望人類染色體,、基因更完美,,但造成恐怖基因的可能性更大。”
“科學走過了一步就是災難,。”夏家輝說,。
新京報記者 吳偉 河北邯鄲 湖南長沙報道
(原標題:尋找體內的妖怪——變異染色體發(fā)現記)