Science新遺傳研究引發科學界爭議

　　在早期胚胎中非整倍體（細胞染色體數目異常）極為常見，是導致妊娠終止的一個主要原因。發表在4月9日《科學》（Science）雜志上的一篇研究報告揭示，導致這種非整倍體的原因與母親攜帶的一種遺傳突變有關聯。令人驚訝的是，結果表明這種突變非常常見，似乎在人類進化過程中經歷了正選擇。

　　加州大學圣克魯斯分校進化遺傳學家Ed Green（未參與該研究）說：“他們提供了極好的證據，表明這一遺傳變異經歷了正選擇，但它卻對生殖造成了影響……降低了胚胎的生存力。這與我們認識的達爾文正選擇觀點完全背道而馳，它需要一個解釋。”

　　大約75%的人類胚胎會表現出某種形式的非整倍性，其中大多數會導致妊娠失敗。事實上，只有不到30%的受孕會導致現實的妊娠。婦女卵子中出現非整倍體，即所謂的減數分裂起源非整倍體的可能性，隨著年齡的增長而升高（延伸閱讀：“高齡女性較易流產和出生缺陷兒”觀點被質疑 ），“然而即便在卵子沒有任何問題之時，在胚胎的前幾次細胞分裂中也可以導入一些錯誤，這非常的常見。事實上，有絲分裂起源的非整倍體比減數分裂起源的非整倍體要更為常見，”論文的主要作者、斯坦福Dmitri Petrov實驗室研究人員Rajiv McCoy說。

　　McCoy說，由于體外受精(IVF)過程中胚胎篩查技術的出現，已發現了驚人數量的有絲分裂起源非整倍體。但在接受IVF的夫婦之間有絲分裂非整倍體的比率差異巨大。為了了解有可能是什么驅動了這一變異，研究小組探究了在體外受精生成的3日齡胚胎中非整倍體的存在是否與患者基因組中的某些核苷酸變異之間有關聯。

　　全基因組關聯研究(GWAS)顯示父母遺傳標記與減數分裂非整倍體事件之間沒有關聯。GWAS也沒有發現父母基因組和有絲分裂非整倍體事件有遺傳關聯。但它卻揭示出了有絲分裂非整倍體與母親基因組4號染色體上的一個單核苷酸變異(SNP rs2305957)之間的驚人聯系。

　　胚胎生命最初的幾次分裂需要利用隨卵子遺傳的蛋白質機器。研究小組興奮地發現，rs2305957在酶PLK4的編碼基因的附近。PLK4激酶對于組織有絲分裂紡錘體極至關重要。

　　約翰霍普金斯大學的Andrew Holland（未參與該研究）說：“鑒于PLK4的功能，它絕對有可能導致作者們觀察到的現象。”但他也警告說，除了在這一關聯區域內，“我們真的沒有任何證據證實，PLK4的一些改變引起了這一表型。”

　　無論PLK4基因實際上是否影響了胚胎中非整倍體增加，結果表明rs2305957變異非常常見。研究小組發現它以高達45%的頻率存在于不同人類群體中。研究人員指出，尼安德特人（Neanderthal）基因組沒有這種變異，它卻以高頻率存在于現代人群中表明，它在人類進化過程中經受了正選擇壓力。事實上，以往研究人員通過與尼安德特人基因組進行序列比對鑒別出了包含rs2305957的區域，其顯示出一些正選擇的特征。

　　那么為什么一個明顯有害的變異會在人群中保持下去？有可能這一突變與其他有益的遺傳性狀有關聯，只是在進化上搭便車達到了高頻率。也可能rs2305957變異自身是有益的。Petrov傾向于后者。

　　他認為，攜帶這種rs2305957變異的婦女成功妊娠的幾率下降可以幫助建立親子關系混亂——這一假說認為，在早期人類群體中男性不確定孩子是否是他自己的是有益處的。這一理論認為這確保了所有的孩子都能夠得到公平的照顧，整體上讓群體受益。

　　Green說：“有許多的人類特征和行為可通過親子關系混亂來進行解釋。比如，不同于其他的靈長類動物和猿類，人類的女性在排卵時沒有身體的征兆。但因為混淆親子關系的需求如此強烈……我們就進化出了降低胚胎生存力的能力？這太瘋狂了。”

　　Green說：“由于這些結果看起來如此矛盾，我擔心提出任何一種理論在某些方面都會讓人感覺不對頭。”