Nature 指出胎盘是遗传缺陷的垃圾场！
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Sanger 研究所的科学家首次完成了对人类胎盘的基因组结构研究，他们发现胎盘的正常结构与任何其他人体器官都不相同，类似于肿瘤，具有儿童期癌症中发现的许多相同的基因突变。
这一成果公布在 3 月 10 日 Nature 杂志上，研究提出了支持胎盘作为遗传缺陷的 “垃圾场” 的理论的证据，并且指出胎儿纠正或避免了这些错误。这些发现为研究遗传畸变与出生结局之间的关联提供了明确的理由，更好地了解早产和死产等问题。
在怀孕的最初几天，受精卵植入子宫壁，并开始从一个细胞分裂成许多细胞。细胞分化成各种类型的细胞，其中一些会形成胎盘。在怀孕的第 10 周左右，胎盘开始进入母亲的循环系统，为胎儿获取氧气和营养，清除废物并调节重要的激素。
科学家们早就知道胎盘与其他人体器官不同。在百分之一到百分之二的怀孕过程中，某些胎盘细胞的染色体数目与胎儿中的细胞数目不同，这种遗传缺陷可能对胎儿致命，但通常胎盘通常具有正常的功能。
尽管具有遗传上的优势，但胎盘问题仍然是损害母亲和未出生婴儿的主要原因，例如生长受限甚至死产。这项新研究是人类胎盘基因组结构的首次高分辨率解析。Sanger 研究所和剑桥大学的科学家对来自 42 个胎盘的 86 个活检组织和 106 个显微解剖样品进行了全基因组测序，并从每个器官的不同区域采集了样本。
研究小组发现，这些活检样本中的每一个都是遗传学上不同的 “clonal expansion”，即一个单一祖先的细胞群，表明人类胎盘的形成与癌症的发展之间存在明显的相似性。
研究还分析了在儿童癌症中常见的特定突变模式，例如神经母细胞瘤和横纹肌肉瘤，其中胎盘中的这些突变的数量甚至比癌症本身还要多。
文章通讯作者，剑桥大学的 Steve Charnock-Jones 教授说：“我们的研究首次证实，胎盘的组织与其他人体器官不同，并且实际上类似于肿瘤的拼凑而成。而且与其他健康的人体组织相比，基因突变的发生率和模式也高得令人难以置信。”
研究小组使用系统发育分析方法追溯了受精卵最初的细胞分裂过程中细胞谱系的演变，并找到了证据支持胎盘可以耐受主要遗传缺陷的理论。
在一次活检中，研究人员在每个细胞中观察到三个拷贝的 10 号染色体，两个拷贝来自母亲，一个拷贝来自父亲，而不是通常的每个父母拷贝一个。但是，来自同一胎盘和胎儿的其他活组织检查携带了两个拷贝的 10 号染色体，均来自母亲。任何其他组织中的此类染色体拷贝数错误都是主要的遗传缺陷。
另一位作者 Gordon Smith 教授说：“令人惊奇的是，我们观察到了这样严重的遗传缺陷：染色体拷贝数错误是由胎儿，而不是胎盘解决的。这种错误原本应该存在于受精卵中，但研究显示衍生细胞群，还有最重要的孕育的胎儿都具有正确的 10 号染色体拷贝数，而部分胎盘未能进行这种校正。”
作者指出，既然已经建立了胎盘遗传畸变与出生结局之间的联系，那么使用更大样本量进行的进一步研究就可以帮助发现妊娠期间出现并发症和疾病的原因。
“胎盘类似于人类基因组的‘wild west’，其结构与任何其他健康的人类组织完全不同。它有助于保护我们摆脱遗传密码的缺陷，但同样存在着与胎盘有关的疾病的沉重负担；我们的发现为研究胎盘遗传畸变与出生结局之间的清晰关系提供了理论依据。”
原文标题：
Tim H. H. Coorens, Thomas R. W. Oliver and Rashesh Sanghvi et al. (2021). Somatic mutations reveal widespread mosaicism and mutagenesis in human placentas. Nature. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-021-03345-1
