有3个家长的孩子

（文 / 袁越）

去年9月5日，英国政府下属的“人工授精和胚胎研究管理局”（HFEA）批准了一项“人兽杂交”实验，曾经在全世界引起轩然大波。一年后的今天，又有几个英国科学家试图尝试“人人杂交”，同样引起了广泛的争论。

HFEA批准的实验其实应该叫做“胞质杂交”，也就是把人的卵细胞核移植到去掉细胞核的动物卵细胞中。“胞质杂交”争议的核心就是线粒体，因为线粒体存在于细胞质当中，因此“胞质杂交”生成的胚胎含有动物的线粒体。

线粒体是为细胞提供能量的“发电厂”，其中含有37个基因，编码13个线粒体蛋白质。人类的线粒体大约有1500个蛋白质，除了这13个蛋白质是由线粒体基因编码的以外，其余的蛋白质都来自细胞核的基因编码。但是，正是这13个线粒体基因让很多人感到不安。人类对来自动物的蛋白质并不恐惧，但最怕和动物基因打交道，因为基因是可以遗传的，难免让人产生“串种”的感觉。

说到遗传，线粒体DNA的遗传跟男人基本没关系。人类的每个精子中含有大约100个线粒体，它们为精子的游动提供能量。但当精子进入卵子后，绝大部分精子线粒体就都被破坏了，即使侥幸有个把活下来，也成不了气候。因为人的卵子中至少含有10万个线粒体，它们随着细胞的分裂而不断自我复制，成年人细胞中的所有线粒体几乎全都来自母亲。

这就产生了一个问题。如果母亲的线粒体DNA存在缺陷，就不能像正常染色体变异那样，可以用来自父亲的基因去弥补。这样的母亲生下来的孩子极有可能会出现问题。幸好人类的线粒体疾病发病率很低，通常每8000人才有1例。但是线粒体疾病的后果往往非常严重，细胞能量的不足会导致发育迟缓、智力低下，甚至死亡。

英国纽卡斯尔大学的科学家想出了一个办法，就是利用前文提到过的“胞质杂交”技术，只不过把动物卵子换成另一位健康妇女的卵子，去核后用来作为“受体”，接收来自母亲的细胞核。这样产生出来的卵子带有绝大部分母亲的遗传物质，只有那37个线粒体基因是来自健康志愿者的。问题似乎解决了。

事实上，类似的实验早就有人做过了。上世纪90年代，美国一家治疗不孕症的研究机构曾经尝试过类似的办法。他们从健康妇女的卵子中抽取出极少量（少于5%）的细胞液，把它注入患有不孕症的妇女的卵子中，希望这少量的细胞液中含有某种神秘的“催化剂”，能让原本不孕的卵子重新活跃起来。虽然这个实验的科学原理至今仍未搞清，但这家研究所做过多次，成功了大约30例，生出了30个“有3个家长的孩子”。

也许有人会说，这小于5%的细胞液中只含有极少量的线粒体DNA，应该没事吧？可惜事情并不是这么简单。几年后，科学家们说服这30个孩子中的2人提供自己的血液，然后研究血细胞中的线粒体的来源，结果令人吃惊:有大约1/3的血细胞线粒体来自当初那个提供“催化剂”的志愿者。

这个实验说明，线粒体DNA的增殖方式和其他基因有所不同，其结果往往很难预料。

迄今为止，那30个孩子身体健康。来自志愿者的线粒体DNA似乎和双亲的基因组相安无事，但这并不等于以后的实验不会出问题，因为这毕竟是自然界从来没有发生过的事情，其后果很难预料。出于安全考虑，美国食品与药品管理局（FDA）还是把这个方法给禁掉了。

治疗不孕症毕竟还有其他一些更安全的办法，但是如何让那些线粒体有缺陷的母亲生出健康的孩子呢？科学家至今依然没有想出有效办法，只有“胞质杂交”这一条路可走。但是，这个方法必须回答一个关键问题:来自不同个体的线粒体DNA是否能和细胞基因组兼容？

答案并不乐观。据估计，线粒体DNA的变异速率是染色体DNA的20倍，发生突变后的线粒体DNA很可能和染色体DNA不兼容。统计显示，大约有40%的人类胚胎在怀孕初期会发生自然流产，不少科学家认为这正是因为这些胚胎的线粒体DNA发生了突变，造成了不兼容。

动物实验也证实了线粒体DNA确实存在兼容问题。美国圣地亚哥海洋研究所的科学家研究了一种生活在太平洋沿海的甲壳纲小动物，这种动物被分成了不同的部落，平时很少杂交。科学家尝试让它们互相交配，结果生出来的后代大都发育迟缓，代谢速度降低，寿命很短。分析结果显示，这正是因为来自不同部落的线粒体和基因组不兼容。

种种迹象表明，要想利用“人人杂交”技术生出“有3个家长的孩子”，必须首先解决线粒体兼容的问题，否则很有可能对孩子的健康产生不可预料的影响。 dna科普线粒体dna线粒体卵子蛋白质