Cell改写百年孟德尔遗传定律

　　

生物通报道  研究人员给百年历史的孟德尔遗传生物定律增加了一个新观点——他们发现在怀孕妈妈的体内有一小群细胞提高了遗传适合度和多代的生殖健康。来自辛辛那提儿童医院医学中心的科学家们将他们的研究发现报告在7月23日的《细胞》（Cell）杂志上。

论文的资深作者、辛辛那提儿童医院围产期研究所及传染病部门儿科医生Sing Sing Way博士说，这项研究为开发出一些新的治疗方法来促进生殖健康，预防像早产和死产一类的妊娠并发症奠定了科学基础。

孟德尔遗传认为，是由父母双方决定了生殖和遗传健康，父母各自将一半的染色体传递给了他们的孩子。当前的研究报告称，发现女性通过保留一些遗传不同的细胞，将这些细胞传递给她们的女儿、孙女和曾孙女进一步跨代增进了孟德尔遗传。通过阻止免疫系统将胎儿视作为入侵病原体发动攻击这些细胞帮助避免了妊娠并发症（延伸阅读：中国科技大学PNAS发表免疫学新成果 ）。

根据研究人员所说，这些母体细胞的独特之处在于它们是微嵌合细胞。这意味着这些细胞在遗传上不同于母亲和她的女性后代。这些细胞通过诱导调节T细胞识别及接受非遗传性的母体抗原阻止了免疫系统排斥胎儿。这抑制了T细胞并阻止了免疫系统攻击。

Way说：“我们的数据表明，通过由母亲向后代世代传送这些微嵌合细胞增进了孟德尔遗传。这些微嵌合母体细胞可被视作是妈妈的遗传小帮手，后代共享这些细胞增强了跨代生殖健康。”

严重的健康挑战

每8位妊娠妇女中大约就有一人会出现妊娠并发症。早产、先兆子痫和死产仍然是严重的全球健康问题。

Way说，妊娠并发症通常发生在母亲的免疫系统将发育胎儿当做入侵病原体错误发动攻击之时。采用小鼠模型开展研究，作者们发现体内调节T细胞特异性识别非遗传性母体抗原(NIMA)的怀孕妈妈抵御妊娠并发症的能力大大提高。

索取SMARTer系列文库制备试剂盒的更多信息

尽管这一研究是在转基因小鼠中完成，Way说研究结果应该广泛适用于人类孕妇和其他需要子宫内发育的哺乳动物。在这项研究中研究人员改造小鼠，追踪了微嵌合母体细胞和识别NIMA的T细胞。

研究人员还指出，如果雄性小鼠的一些NIMA性状与配偶及配偶的母亲部分重叠，这样的小鼠妊娠尤其能够抵御并发症。
 
自然之道

医生和科学家们知道，机体能够耐受非遗传性母体抗原，并可以利用它来改善实体器官或干细胞移植后的结果已有一段时间。

Way说：“从基础生物学的角度来看，哺乳动物可以对非遗传性母体抗原产生免疫耐受，因此人们可以成功地接受移植，很显然在这种情况下是非常有利的。但必须有一个更基本的生物学原因来解释它，这就是我们在本研究中所发现的。”

研究人员正在进一步开展追踪研究，调查在后代中保留母体细胞促进免疫耐受的机制。在证实获得胎儿免疫耐受，防止妊娠并发症这一自然过程的一些分子细节后，Way说可以模拟一些机制设计出新的治疗方法来改善生殖健康及人类妊娠结局。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

 

Cross-Generational Reproductive Fitness Enforced by Microchimeric Maternal Cells

Exposure to maternal tissue during in utero development imprints tolerance to immunologically foreign non-inherited maternal antigens (NIMA) that persists into adulthood. The biological advantage of this tolerance, conserved across mammalian species, remains unclear. Here, we show maternal cells that establish microchimerism in female offspring during development promote systemic accumulation of immune suppressive regulatory T cells (Tregs) with NIMA specificity. NIMA-specific Tregs expand during pregnancies sired by males expressing alloantigens with overlapping NIMA specificity, thereby averting fetal wastage triggered by prenatal infection and non-infectious disruptions of fetal tolerance. Therefore, exposure to NIMA selectively enhances reproductive success in second-generation females carrying embryos with overlapping paternally inherited antigens. These findings demonstrate that genetic fitness, canonically thought to be restricted to Mendelian inheritance, is enhanced in female placental mammals through vertically transferred maternal cells that promote conservation of NIMA and enforce cross-generational reproductive benefits.