“三親嬰兒”會(huì)造出“超人”嗎？

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最近，“三親嬰兒”的消息持續(xù)不斷。美國新希望生殖醫(yī)學(xué)中心張進(jìn)團(tuán)隊(duì)在《生殖生物醫(yī)學(xué)在線》雜志上，詳細(xì)介紹了他們創(chuàng)造的一名“三親嬰兒”。研究人員幫助一位卵子中線粒體有缺陷的約旦籍母親孕育了一個(gè)健康的孩子，即有一位父親的遺傳物質(zhì)和有兩位母親的遺傳物質(zhì)的“三親嬰兒”。

為什么會(huì)產(chǎn)生“三親嬰兒”？

人的細(xì)胞一般分為三大結(jié)構(gòu)：細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜。其中，細(xì)胞核貯藏了人的絕大部分遺傳物質(zhì)，即脫氧核糖核酸（DNA）。細(xì)胞質(zhì)則是包圍細(xì)胞核的一層 液態(tài)物體，在這個(gè)液態(tài)物體中也含有多種生命不可或缺的物質(zhì)，如線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體等。在線粒體中也含有一些遺傳物質(zhì)，即線粒體DNA。細(xì)胞膜則是包圍并保護(hù)細(xì)胞的最外一層生物膜。

卵子也是由這三層結(jié)構(gòu)組成的，與雞蛋相似，卵子中的細(xì)胞核可以看作是蛋黃，細(xì)胞質(zhì)則是蛋清，細(xì)胞膜就是白色的膜和蛋殼。細(xì)胞質(zhì)中一些物質(zhì)的不正常或缺失，會(huì)造成孕育的后代有多種疾病，包括線粒體疾病等。

由于線粒體DNA是從母親遺傳給后代，因此避免因線粒體DNA缺陷而產(chǎn)生有遺傳病后代的最好方法，就是用健康女性的線粒體來替代有缺陷的線粒體，于是，母親卵子的細(xì)胞核DNA加上父親精子的DNA再加上健康女性捐贈(zèng)的線粒體DNA，就構(gòu)成了一個(gè)完整的胚胎，從而能發(fā)育出健康的后代。

美國誕生的這個(gè)“三親嬰兒”已經(jīng)1歲了。孩子的母親是約旦籍女性，有四分之一的線粒體攜帶亞急性壞死性腦病基因。為幫助這名女性，研究人員把有線粒體缺陷的卵子中的細(xì)胞核取出，移進(jìn)捐贈(zèng)的健康卵子中，但是這個(gè)健康的捐贈(zèng)卵子的細(xì)胞核已經(jīng)去除，卵子的細(xì)胞質(zhì)仍保留，也就保留了正常的線粒體DNA。因此，這個(gè)嬰兒除了擁有父母的細(xì)胞核基因，還擁有捐贈(zèng)女性的線粒體DNA。

至少有三種孕育技術(shù)

孕育“三親嬰兒”的技術(shù)目前至少有三種。技術(shù)不同，孕育“三親嬰兒”就有難易程度的不同和嬰兒質(zhì)量的差異。

現(xiàn)在這位約旦籍母親產(chǎn)下的“三親嬰兒”只是通過細(xì)胞核移植產(chǎn)生的，但是，細(xì)胞核移植也有兩種方式，一是先移植細(xì)胞核再授精，二是先授精再移植細(xì)胞核。

研究人員對約旦籍母親實(shí)施的是先移植后授精的途徑。首先把有線粒體問題卵子中的正常的細(xì)胞核取出，放到已經(jīng)去除了細(xì)胞核的健康女性捐贈(zèng)者的卵子中，重新組成一個(gè)細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)都健康的卵子，然后再用約旦籍女子丈夫的精子對卵子人工授精，孕育出的孩子就同時(shí)擁有一個(gè)父親與兩個(gè)母親的遺傳物質(zhì)。

但是，這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是對“蛋黃”與“蛋白”重新拼裝，如果兩者不能有機(jī)融合在一起形成一個(gè)與自然產(chǎn)生的卵子基本一樣的人工拼接卵子，就難以授精。蛋黃和蛋清的融合過去使用的是病毒融合技術(shù)，這可能存在安全風(fēng)險(xiǎn)。但現(xiàn)在采用的是電融合技術(shù)，既解決了安全問題，也讓蛋黃蛋清的融合更順利且更像自然的卵子。

即便如此，對這種組裝的卵子的授精也不容易，而且卵子受精后的胚胎發(fā)育也不像自然孕育的胚胎那樣順利。研究團(tuán)隊(duì)利用這種方法培養(yǎng)了5個(gè)胚胎，只有一個(gè)發(fā)育正常，這個(gè)胚胎隨后被植入母親體內(nèi)，才誕生了這名健康的男嬰。

對卵子先授精再移植的做法稱為原核移植，是2013年由英國衛(wèi)生部率先在全世界批準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)的。實(shí)施的途徑是，先讓有線粒體缺陷的卵子與丈夫的精子在體外授精，然后把受精卵的細(xì)胞核提取出來，拋棄有缺陷的卵子的細(xì)胞質(zhì)（蛋清），再把受精卵核移入健康女性捐贈(zèng)的卵子中，當(dāng)然這個(gè)健康的卵子已經(jīng)去除了細(xì)胞核。

這種技術(shù)路線的最大好處是，由于是對未組裝過的卵子進(jìn)行授精，比較容易成功并獲得胚胎。但是，由于精子和卵子結(jié)合后在很多國家包括英國被視為生命，尤其是受精卵超過14天就算作是一個(gè)有生命的個(gè)體，因此，英國當(dāng)初批準(zhǔn)這種“三親嬰兒”的試驗(yàn)也只是到14天為止，在英國還沒有真正的“三親嬰兒”誕生。

但是，英國廣播公司（BBC）于2017年1月18日報(bào)道，烏克蘭一對患不孕癥的夫婦，已通過原核移植技術(shù)的“三人體外授精”方法生育了自己的孩子。這被視為約旦母親之后的世界上第二個(gè)“三親嬰兒”。

上述兩種方式都是細(xì)胞核移植，但“三親嬰兒”顯然還有另一種形式和操作路徑，即把有線粒體缺陷的卵子中的細(xì)胞質(zhì)剔除，再移植進(jìn)捐贈(zèng)的健康卵子的細(xì)胞質(zhì)（蛋清）。但是，這種移植比核移植要難多了，因?yàn)榈扒鍥]有蛋黃好操作，而且難以把有問題的蛋清全部清除。

這種置換細(xì)胞質(zhì)（蛋清）的方式早在1998年就在美國實(shí)施過，具體方法是，向有線粒體缺陷的卵子中注入少量健康女性捐贈(zèng)的卵子線粒體（一部分蛋清），然后再對卵子授精，形成胚胎再孕育孩子。當(dāng)時(shí)的報(bào)道是，有17名“三親嬰兒”誕生，其中大部分都很健康。

但是，這種方法的缺點(diǎn)顯而易見，注入少量健康蛋清并不能完全改變有缺陷的蛋清，正如一杯牛奶變味了，再加入少量的正常牛奶也難以讓這杯牛奶完全正常一樣。所以，這樣的“三親嬰兒”多多少少都有些問題，因此后來美國政府禁止了這種形式的“三親嬰兒”。

會(huì)不會(huì)創(chuàng)造“超人”？

1998年美國的“三親嬰兒”問世后，人們就擔(dān)心，“三親嬰兒”擁有兩位母親的遺傳物質(zhì)，其中的線粒體DNA盡管不是主要的遺傳物質(zhì)，但是這種額外的基因也可能會(huì)造就未來的超人，或者說新種人類，他們可能擁有高智商和強(qiáng)壯體魄，在生存競爭中會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于通過自然孕育方式生殖的人類，因此會(huì)給人類社會(huì)帶來新的問題和麻煩。例如，“三親嬰兒”長大后可以通過高智商和強(qiáng)壯體魄主宰世界。這不僅是人類進(jìn)化的革命，而且可能是社會(huì)生活和原則的重新洗牌。

但是，對于“三親嬰兒”可能成長為“超人”只是一種懷疑。這要從對線粒體結(jié)構(gòu)和功能的研究結(jié)果來理解。

線粒體DNA是唯一存在于人類細(xì)胞質(zhì)中的DNA分子，也是獨(dú)立于細(xì)胞核DNA外的基因組。雖然線粒體也能合成蛋白質(zhì)，但是合成能力有限。不過，每個(gè)卵子的細(xì)胞質(zhì)中有好幾百個(gè)線粒體，而且它們編碼或參與編碼的物質(zhì)在人的能量代謝、內(nèi)分泌功能等方面有著重要的作用。因此，人們擔(dān)心額外的線粒體基因是否會(huì)創(chuàng)造出“超人”也是有理由的。

不過，整體而言，提供細(xì)胞核基因的父母決定了后代99.8%的基因，只有0.1%的基因由捐贈(zèng)線粒體DNA的女性提供，“三親嬰兒”的相貌、血型、染色體、性格等基本特征只會(huì)遺傳自己的父母。正因如此，更多的研究人員認(rèn)為，擔(dān)憂孕育“三親嬰兒”會(huì)產(chǎn)生“超人”的理由并不充分。

●資料來源：新華網(wǎng)