印度寄生双胞胎 有4腿及两性生殖器

生活知识 2024-03-06 16:54www.1681989.cn生活常识
       寄生胎属于一种非常罕见的先天性畸形,目前认为每500,000名活产儿才有一例。但一般而言,活产儿体内隐藏或者体表附着的寄生胎就一个,两个就已经算是少见了,这个新闻里直接八个......
不过为什么会有这么多,或许我带你了解一下寄生胎/连体儿/嵌合体的形成过程以后自己就会有一个初步的推演答案啦。本回答将不仅限于对寄生胎/连体儿的科普,还将以这种罕见出生缺陷为线索,提到另一种“俩孩儿变一个”的罕见情况——嵌合体,并顺便讲解一下嵌合体现象如何给人类启发,用于动物基因编辑。
或许有一定的理解难度,有不清楚的欢迎评论区留言。如有谬误欢迎指正。
胚胎的二合一出现寄生胎/连体儿
曾经有一项研究发现,所有的人类妊娠中约20%在早期妊娠阶段会发现存在两个着床胚胎。但到妊娠中期(4-5月)时就只剩一个了。这其实是因为可能有一个胚胎着床不稳脱落了,或者是停止发育被母体吸收了。还有一种情况,就是新闻中这种,胎儿被双胞胎兄弟/姐妹吸收了。
双胞胎有这么几种形式
一般而言同卵双胞胎发生寄生胎的可能性比较大,因为同卵双胎容易出现下图所示的右上和下方的两种形态
上图所示的四种双胞胎妊娠
左上双绒毛膜双羊膜囊(Dichorionic diamniotic ,DCDA)双胎盘。两个胎儿各自有自己的羊膜囊、绒毛膜和胎盘。同卵/异卵双胞胎都可以出现这种情况。其中同卵的可以是胚胎早期阶段分裂成了两个,所以两个早期胚胎可以各自独立发育,产生独立的绒毛膜和羊膜囊、胎盘。
右上单绒毛膜双羊膜囊(Monochorionic diamniotic ,MCDA)单胎盘。只见于同卵双胞胎。两个胚胎共用一个胎盘,可能出现强壮胎儿跟兄弟/姐妹抢营养的情况(胎盘输血)。
左下单绒毛膜双羊膜囊(Monochorionic diamniotic ,MCDA)双胎盘。同卵/异卵双胞胎都可以出现这种情况。两个胎儿各自有自己独立的胎盘,不会出现强壮胎儿跟兄弟/姐妹抢营养的情况(胎盘输血)。
单绒毛膜双羊膜囊双胞胎因胎盘输血导致其中一个胎儿发育迟滞,采用胎儿镜手术将两者的胎盘血管分离开
右下单绒毛膜单羊膜囊(Monochorionic monoamniotic ,MCMA)单胎盘。只见于同卵双胞胎。两个胚胎共用一个胎盘,可能出现强壮胎儿跟兄弟/姐妹抢营养的情况(胎盘输血)。
同卵双胞胎相比异卵双胞胎更容易出现连体儿/寄生胎
出现连体或者寄生胎的情况一般是同卵双胞胎,因为更容易出现胎盘输血而且两个胎儿之间可能没有强韧的物理屏蔽,尤其是单绒毛膜单羊膜囊(MCMA)相对最容易因为胎盘输血而导致弱势胚胎停止发育而被强势胎儿吸收“合并”的情况,即寄生胎(parasitic fetus)。这个寄生胎可以是活产儿的体内“肿块”,也可能是体外“挂件”。
一名青少年人体内寄生胎,手术取出后发现寄生胎发育出了牙齿、皮肤甚至有很长的毛发(需要与起源于生殖细胞的畸胎瘤加以鉴别,虽然二者都有组织分化,有本质区别)
兄弟/姐妹变成屁股上的挂件...
这种寄生胎的患儿如果不进行积极的医学干预,也有一部分可以存活很久。但新闻中的这个孩子自身心脏发育也不好,有肺动脉高压和卵圆孔未闭,支持自身的生存已属不易,还要为一个寄生的兄弟供血,就不堪重负了,所以需要积极的手术治疗。
携带寄生胎存活的儿童
假如没有发生胎盘输血,也有可能出现连体双胎(Conjoined tins)。如果有胎儿连体情况,则对于产妇和胎儿而言都是非常危险的。大多数需要行剖腹产。
谁会成为活产儿,谁会成为寄生胎
通过前面的介绍,估计大家不难得到一个大致规律——同一个子宫里发育较为迟缓的那个很容易因为胎盘输血机制而弱者愈弱,而相对强壮的则可能强者愈强。如果同一子宫内的胚胎都来自于同一个受精卵,那么就会更容易出现寄生胎/连体。
而新闻中这个案例如此极端,则有可能是母亲在受孕时排除了过多的卵细胞,或者受精卵在早期的分裂过程中产生了多个早期胚胎,并且都成功在宫内着床,只不过只有一个胚胎长势良好,而且把发育劣势的同胞吸进了身体里。
受精卵的二合一出现嵌合体(Chimera)
寄生胎/连体儿是同一个受精卵(合子,zygot)发育的早期胚胎一分为二,二者在发育过程中又再发生合并,可谓是“天下大势,分久必合合久必分”。
自然发生的人类嵌合体
而如果受精的时候母体排了两个卵细胞,受精,那就可以生出异卵双胞胎了。但凡事有例外,如果两个受精卵在变成早期胚胎的过程中意外发生了融合,那么这个合并的胚胎就含有了两套遗传信息——俩人儿变一个了。
这个胚胎就叫做嵌合体(Chimera)。这个单词的音译就是“奇美拉”,《魔兽争霸》老玩家的DNA是不是动了?其原型来自于希腊神话中狮头羊身蛇尾的怪物,指单一个体含有多个体的特征。
这个融合的胚胎甚至还能够发育成健康个体,但,他的身上可能出现两个个体的特征,比如皮肤具有两种色号
如果来自另一个受精卵的干细胞发育成了生殖器,那么这个个体的后代实际上将会是那个人未能出生的双胞胎兄弟/姐妹的孩子。这个现象甚至还闹出过法律纠纷
《星期日邮报》曾报道早在2002年,两个孩子的美国母亲利迪娅为了申请社会救济金,进行了DNA亲子鉴定测试。不料,测试结果令利迪娅大吃一惊——DNA鉴定显示,利迪娅不是两个孩子的亲生母亲,但却证实她的男伴的确是孩子们的父亲。 利迪娅以为DNA检测搞错了,于是她和两个孩子又接受了3次DNA测试,但结果仍一样。因为不能证明利迪娅是孩子的母亲,她被指控利用别人的孩子诈骗救济金。当地司法检举人随后要求剥夺利迪娅对这两个孩子的监护权,并将把两个孩子送进孤儿院。 为了证明自己是孩子的生母,利迪娅要求在官方证人的监督下生下肚子里的第三个孩子,然后做DNA亲子鉴定,以证明鉴定结果的失误。刚刚出生的第三个孩子与利迪娅接受测试,结果仍然显示,利迪娅不是孩子的生母。 险些失去孩子的利迪娅终于得到了清白,法庭承认DNA证据中存在失误,判决利迪娅的3个孩子都是她亲生的。最终,利迪娅的法律小组终于找出了DNA鉴定出错的原因,原来,利迪娅身上竟有两个人的DNA——其一个人的占主导地位,而另的只出现在某些器官中,但这组DNA恰好遗传给了孩子们。当从她的头发和皮肤细胞取样时,测试结果和以往一样;但从她的卵巢取样时,她的DNA则和孩子们的完全匹配。
其实嵌合体的动物也不算少见,比如龙虾和猫
嵌合体技术甚至被用于生产转基因动物
寄生胎/连体儿都属于小概率的出生缺陷,给孩子的家庭带来了很多痛苦。但这种小概率的悲剧却恰恰给人类的想象力插上了翅膀。比如嵌合体技术生产基因编辑动物。
单个细胞的基因编辑是相对比较简单的,只需要插入/敲除目标基因,然后进行条件筛选就够了。但如果要制造一个全身都完成了基因编辑的动物就相对困难了。
这里就需要用到嵌合体技术。
既然单个细胞的基因编辑是相对容易的,那我们就先把目标动物的胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES)给编辑了
插入目标基因和条件筛选基因
基因编辑可能出现载体随机(错误)插入、未插入和正确插入的情况,所以基因编辑操作后这些细胞要进行药物筛选。这时候基因载体内的新霉素抗性基因(neoR)和更昔洛韦抗性基因胸苷激酶(tk)就有作用了。因为只有正确插入的细胞可以让这两个基因产生表达产物,能够对新霉素和更昔洛韦产生抵抗力,所以随机插入和未插入的细胞就会死掉,这就完成了转基因胚胎干细胞的筛选
下面一步就是制造奇美拉(划去)嵌合体啦,用显微注射针把编辑好的胚胎干细胞注射到小鼠受精卵发育成的早期胚胎中,再把这个嵌合体胚胎植入代孕小鼠子宫。这样编辑过的胚胎干细胞就可以在宿主胚胎中发育成新个体的某一个器官,,就有可能发育成下一代小鼠的生殖器官。
这样,生殖细胞有嵌合体的小鼠再通过人工选育,就能够繁育出基因编辑的纯合子小鼠。
这种嵌合体小鼠体表毛色具有两个品种小鼠的特征
嵌合体技术可能会成为器官移植的未来(之一)
嵌合体技术还能这么玩
研究人员在A物种的早期胚胎内植入B物种的胚胎干细胞,这时候A胚胎的免疫系统还未形成,不会对B细胞发起攻击。而且在胚胎继续发育的过程中,刚形成的免疫系统发现了早已存在于胚胎内的B细胞成分,因为这些B细胞原先就在那儿,免疫系统就将其认定为自身成分,从而终生不会对其发起免疫攻击。所以这些细胞就可以随着A物种的动物生长,发育成完整的B物种器官,用于B物种的器官移植。
这个技术路线早就有人尝试过,比如2016年,加州大学戴维斯分校就尝试过“人猪”奇美拉,而且是精确地切除了猪遗传信息中用于形成胰腺的基因片段。这样嵌合而入的人体细胞就会精准地形成人类胰腺
奇美拉猪生产人类器官的示意图
      2016年的这项研究甚至比新闻中的这项研究更加先进——不仅完成了一种嵌合体,还精确引导人体细胞发育成指定的器官。通过这种思路,我们还可以指定嵌合体胚胎形成其他我们需要的器官。,这项研究受限于医学伦理学的限制,胚胎发育至28天就被销毁了,后续的实验没有进行。
 

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