哺乳类体内有一个奇怪的器官，在成长过程中，需要消耗很多资源和能量，但并不伴随着生命主体的一生。 以人类为例，成长约10个月后，将被抛弃。 这个器官是胎盘。
胎盘是一种生物学上的奇怪现象，几十年来，生物学家一直对胎盘中存在的明显浪费现象感到困惑。 为什么自然选择允许哺乳动物生命中看起来如此低效，却存在重要的资源密集型特征？
目前，剑桥大学威坎桑格研究所的研究人员研究了人胎盘的基因组结构，描绘了迄今为止有关胎盘最清晰的基因组。 他们发现人胎盘的基因组与其他人体组织不同。 研究结果发表在3月的《自然》杂志上。
论文的通信作者之一是遗传学家Sam Behjati。 2008年，Behjati还是住院医生。 有一天，他在医院产科病房定期检查时，让他困惑过。 在——个病房里，他看到了怀抱着完全健康的wqdl婴儿，欣喜若狂的母亲。 他莫名其妙的起源是几个月前，医生在给这位母亲进行常规产前检查时，通过分析她的胎盘样本，发现肚子里的胎儿有多余的胎儿
如果这个染色体拷贝数有错误，对wqdl来说通常是致命的。 对该wqdl婴儿进行产后检查，检查结果23对染色体均正常。 这让Behjati很困惑。 这是怎么发生的呢？ 要知道胎盘和胎儿来源于同一个受精卵，孕期的fzdrs有几天受精卵被移植到子宫壁，从一个细胞开始分裂成多个细胞，细胞分化成各种类型的细胞，其中有些形成胎盘。
其实几十年前，科学家发现胎盘和胎儿之间的基因组有不整合。 迄今为止，科学家预计只有1%~2%的怀孕会出现这种情况。 新的研究结果表明，人胎盘由不同基因型组成是正常现象，而且这种奇怪的异质性可能保护胎儿免受基因缺陷的侵害。
研究人员对42个胎盘的86个样本进行了全DNA测序，这些样本取自各胎盘的不同部分。 他们认为，所有活组织检查都是基因完全不同的“克隆扩展”(从单一共同祖先进化而来的细胞群)，各胎盘由这些彼此相邻的大克隆组成，就像许多不同的肿瘤一起形成胎盘一样
不仅如此，各细胞群的基因完全不同，充满了神经母细胞瘤和横纹肌肉瘤等只在恶性儿童癌中出现的基因异常，还发现胎盘比癌本身出现了更多的变异。 与其他健康的人体组织相比，基因突变的比率也高得令人难以置信。
通过比较胎盘样本和相应脐带样本中的变异模式，追踪了胎盘细胞起源的时间和位置。 结果表明，细胞分裂成胎儿和胎盘的时间比预想的要早。 有时，受精卵的fzdrs的几次细胞分裂也会发生。 这表明怀孕初期胎盘的发育途径与胎儿不同。
研究人员认为，在fzdrs的几周内，当怀孕发生可能引起问题的基因缺陷时，胎盘有可能成为堆积异常基因的“垃圾场”。 也就是说，在发育初期，如果一些分裂细胞随机发生异常，就有可能被标记为胎盘而不是胎儿。
在实验中，发现了可以支持胎盘是可以容忍基因缺陷的证据。 在一次活组织检查中，观察到有3个10号染色体拷贝的胎盘细胞，其中2个来自母亲，另一个来自父亲，但在同一胎盘的其他细胞、组织、胎儿的其他细胞中，只发现了来自母亲的2个10号染色体拷贝。
在其他组织中，这种染色体拷贝数如有错误，将成为严重的遗传缺陷。 这个错误可能是从受精卵开始的。 胎盘有这些早期的突变。 那就像怀孕第一天就制作的基因缺陷文件。 胎盘的一部分无法修正，但胎儿本身并未受到这些早期突变的伤害。
另外，这些突变对胎盘也不会构成威胁。 因为它不是需要活几十年的器官。 胎盘的寿命很短，所以它是可能的
能不具有与其他人类细胞相同的基因控制。Behjati认为，胎盘中存在这些突变的另一种可能解释是，在人类怀孕的前16周，胎盘的生长速度必须超过胎儿，因此，随着胎盘在子宫内膨胀，积累突变可能是值得的。这样它就可以长得快、死得早。
新的结果为研究遗传变异和分娩结果之间的联系提供了一个明确的理论基础，帮助科学家和医学工作者更好地理解早产和死产等问题。不仅如此，新的发现还揭示了与胎盘本身有关的一些秘密，揭示了与癌症的一些潜在联系。
其实，科学家早就注意到癌症和胎盘之间的相似之处，比如它们躲避免疫系统，它们的入侵策略，以及它们的细胞DNA上的一系列化学标记，这些标记指导着它们的基因活动。且它们与癌细胞的行为也很相似，为了成功怀孕，胎盘必须侵入母亲的子宫内膜，进入母亲的血液供应，并创建自己的血管网络——这正是所有癌细胞会做的事。这些相似之处，或许将能为研究癌症的科学家带来新的思路。
#创作团队：
编译：糖兽
#参考来源：
https://www.sanger.ac.uk/news_item/placenta-is-a-dumping-ground-for-genetic-defects/
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03345-1
https://www.quantamagazine.org/new-genomic-study-of-placenta-finds-deep-links-to-cancer-20210408/
#图片来源：
封面图：nikosapelaths / Pixabay