近日，在国际期刊《自然》上发表的一篇题为《人类胎盘的固有镶嵌和可扩展突变》的研究报告中，英国桑格研究所等机构的科学家通过研究证实，胎盘的正常结构可能与其他人体器官不一样，但它与肿瘤相似，并携带许多在儿童癌症中发现的相同基因突变。在这篇文章中，研究人员提出了证据来支持胎盘是遗传缺陷的“浇注场”的理论，而胎儿可以纠正或避免这些错误。这项研究成果为研究基因突变与出生结局的关系提供了明确的证据，从而帮助科学家更好地理解早产和死产等问题。
在女性怀孕的第一个时期，受精卵会被植入子宫壁，开始从一个细胞分裂成多个细胞。细胞会分化成很多细胞类型，有些会形成胎盘；怀孕10周左右，胎盘开始形成并进入母体血液循环，为胎儿提供氧气和营养，帮助清除废物，调节关键激素水平。
图片:CC0公共领域
长期以来，科学家们已经知道胎盘不同于身体的其他器官。在1%-2%的妊娠中，部分胎盘细胞的染色体数目与胎儿细胞的不同。这种遗传缺陷对胎儿是致命的，但胎盘可以正常发挥功能。尽管有强大的遗传因素，胎盘问题仍然会伤害母亲和未出生的胎儿，如胎儿生长受限甚至死产。在这项研究中，研究人员首次以高分辨率分析了人类胎盘的基因组结构，科学家们对42个胎盘的86个活检组织和106个显微切片进行了全基因组测序分析，这些组织取自每个器官的不同区域。
研究人员发现，每个活检样本都是基因不同的“克隆扩增”，即存在一个由共同祖先进化而来的细胞群体；这说明人胎盘的形成与癌症的发生有明显的平行关系。研究人员还发现了儿童癌症中常见的特殊突变模式，如神经母细胞瘤和横纹肌肉瘤，胎盘中这些突变的数量甚至高于癌症本身。研究人员史蒂夫·查诺克-琼斯(Steve Charnock-Jones)表示，这项研究首次证实了胎盘的组织结构不同于其他人体器官。其实更像是肿瘤的拼凑。与其他健康人体组织相比，胎盘的基因突变率和模式也相当高。
然后，通过使用系统发育分析，研究人员追溯了从受精卵的第一次细胞分类到细胞谱系的形成和进化的过程，从而找到了支持胎盘可以耐受重大遗传缺陷的理论的证据。在一次活检中，研究人员观察到每个细胞中有三个10号染色体副本，其中两个来自母亲，一个来自父亲，而不是来自父母双方。然而，来自同一胎盘和胎儿的活检组织的其他细胞都含有10号染色体的两个副本，它们都来自母亲。染色体拷贝数的错误是任何其他组织的主要遗传缺陷。
研究员戈登·史密斯说，在这项研究中，我们揭示了诸如染色体拷贝数错误等严重的遗传缺陷是如何被胎儿解决的。这个错误原本存在于受精卵中。然而，衍生的细胞群体具有正确的10号染色体拷贝数，但胎盘中的一些细胞未能进行这种校正。此外，胎盘还提供了另一个线索，即胎儿从父母一方遗传了两份染色体，这本身就可能导致问题。现在，研究人员已经确定了胎盘遗传异常和胎儿出生结果之间的关系。随后，他们将使用更大的样本量来帮助揭示女性怀孕期间并发症和各种疾病的分子机制。
最后，研究人员Sam Behjati表示，胎盘类似于人类基因组的“西部荒野”，其结构与任何其他健康的人体组织完全不同。然而，胎盘可以保护胎儿免受基因缺陷的影响，但同样，人类面临的胎盘相关疾病的负担仍然很重。该研究结果为研究人员揭示胎盘遗传异常与胎儿出生结局之间的关系提供了新的研究线索和思路。随后，他们将进一步研究两者之间的关系及其分子机制。
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