一名科学家的新研究 米尔纳进化中心 “自私的染色体”解释了为什么大多数人类胚胎很早就死亡. 这项研究发表在 公共科学图书馆、生物学, 这解释了为什么鱼的胚胎没问题,但可悲的是,人类的胚胎往往不能存活, 对不孕不育的治疗有什么影响.

大约一半的受精卵在母亲知道自己怀孕之前就夭折了. 可悲的是, 许多存活下来并被确认怀孕的胎儿会在几周后自然流产. 这种流产非常常见,也非常痛苦.

教授劳伦斯·赫斯特, 米尔纳进化中心主任, 调查的原因, 尽管经历了数十万年的进化, 对人类来说,生孩子仍然是相对困难的.

这些早期死亡的直接原因是胚胎有错误的染色体数量. 受精卵应该有46条染色体,其中23条来自卵子中的母亲,23条来自精子中的父亲.

赫斯特教授说:“很多胚胎的染色体数量都不对, 通常是45或47, 几乎所有这些都死在子宫里. 即使是像唐氏综合症这样有3个21号染色体副本的病例, 遗憾的是,大约80%的孩子都活不下去了.”

那么,为什么一条染色体的获得或丢失如此普遍,而它又是如此致命呢?

赫斯特收集了很多线索. 首先, 当胚胎有错误的染色体数目,通常是由于错误发生时,卵子在母亲, 当精子在父亲体内产生时就不是了. 事实上,超过70%的卵子染色体数目是错误的.

其次,错误发生在鸡蛋制造的两个步骤中的第一步. 第一步, 以前就有人注意到了, 是否容易受到基因突变的干扰, 这样,变异就可以“自私地”潜入50%以上的卵子, 迫使伴侣的染色体被破坏, 这个过程被称为中心驱动. 这在老鼠身上得到了充分的研究, 长期以来被怀疑存在于人类中,先前被认为与染色体丢失或获得的问题有关.

赫斯特注意到的是这一点, 在哺乳动物中, 一个自私的突变体试图这样做,但失败了, 导致一个卵子的染色体过多或过少, 在进化上还能更好吗. 在哺乳动物中, 因为母亲不断地给子宫里发育中的胎儿喂食, 从进化的角度来看,由有缺陷的卵子发育而来的胚胎更早丢失而不是被带至足月是有益的. 这意味着存活下来的后代比平均水平做得更好.

赫斯特解释说:“做鸡蛋的第一步很奇怪. 一对染色体中的一条会进入卵子另一条会被破坏. 但是,如果一个染色体“知道”它将被破坏,那么它就没有什么可失去的了. 最近令人瞩目的分子证据发现,当一些染色体在这第一步中发现它们即将被摧毁时, 它们改变自己的行为,以防止被摧毁, 可能导致染色体丢失或增加的, 以及胚胎的死亡.

“什么是显著的, 是说胚胎的死亡对母体的其他后代有利吗, 因为自私的染色体通常会出现在获得额外食物的兄弟姐妹身上, 突变会更好,因为它会杀死胚胎”.

赫斯特评论说:“鱼类和两栖动物没有这个问题。. “在2000多条鱼的胚胎中,没有一条鱼的母体染色体出现错误”. 鸟类的感染率也很低,只有哺乳动物的1/25. 这, 赫斯特说, 雏鸟孵化后会有竞争吗, 但在此之前,.

相比之下,染色体的丢失或获得对每一种哺乳动物来说都是一个问题. 赫斯特评论说:“这是在子宫里喂养葡京直营APP的后代的一个缺点. 如果他们早死,幸存者将受益. 这让葡京直营APP在这种变异面前不堪一击.”

赫斯特怀疑人类可能确实特别脆弱. 在小鼠中,胚胎的死亡会给同窝的幸存者提供资源. 这给了大约10%的生存机会增加其他. 人类, 然而, 通常一次只生一个孩子,早期胚胎的死亡使母亲能够迅速地再次繁殖——她可能甚至不知道她的卵子已经受精了.

初步数据显示有奶牛等哺乳动物, 由于染色体错误,每次只有一个胚胎的胚胎死亡率似乎特别高, 而那些一窝中有许多胚胎的, 比如老鼠和猪, 似乎利率较低.

赫斯特的研究还表明,一种名为Bub1的蛋白质水平较低,会导致人类和小鼠染色体的丢失或获得.

赫斯特说:“随着母亲年龄的增长和胚胎染色体问题的增加,Bub1的水平会下降. 识别这些抑制蛋白并在高龄母亲中提高它们的水平可以恢复生育能力.

“我也希望这些见解能够帮助那些有怀孕困难的女性, 或者遭受经常性流产.”