长期以来,我们坚信一个生物学常识:一个人体内的所有细胞都拥有一模一样的“生命蓝图”(DNA)。但哈佛医学院的最新发现,却给这个观念泼了一盆冷水。
在你看似平静的身体内部,无数细胞正在悄悄修改自己的基因代码:有的丢了染色体,有的多长了“手臂”,甚至有的连性染色体都弄丢了。但这并非疾病的信号,而是我们身体最隐秘的常态。正是这些微观层面的“混乱”,构成了我们宏观生命的真相:我们每个人,本质上都是一幅行走的“基因马赛克”。
这项刚刚发布的技术突破性研究,首次对来自同一人体的上百个单细胞进行了全基因组测序,为我们揭开了这幅隐藏在身体内部的、惊人的遗传多样性图景。这不仅是对生命复杂性的重新认识,更可能为理解癌症、衰老乃至神经疾病打开一扇全新的大门。
在一项堪称“技术绝技”的研究中,来自哈佛医学院等机构的科学家们,对一位74岁男性捐赠者死后采集的超过100个单个细胞,完成了全基因组测序。
结果令人震惊。研究人员在细胞中观察到了广泛的基因混乱:这里多出一条染色体臂,那里缺失一大段染色体,更小的DNA片段被改写、删除或复制。在部分细胞中,Y染色体甚至完全丢失。
“其中有一些细胞确实非常混乱,”该研究的作者之一、哈佛医学院生物信息学专家乔·卢凯特(Joe Luquette)如此描述。
这项研究作为美国国立卫生研究院(NIH)发起、耗资1.4亿美元的国际联盟的试点项目,其最终目标是绘制一份超详细的“人体细胞基因变异图谱”,为未来医学研究提供至关重要的基准。
我们每个人从受精卵开始,一生都在累积DNA的变化。这些变化可能源于细胞分裂时DNA复制出现的微小错误,也可能来自环境因素的损伤,如紫外线照射、烟草烟雾等。
单细胞测序技术的突破,就像给了科学家一个高倍显微镜,让他们能逐个审视每个细胞的“基因身份证”,从而发现了我们体内这片浩瀚而复杂的“基因海洋”。
这种基因不一致的现象,科学上称为“嵌合现象”或“体细胞嵌合”(Somatic Mosaicism)。它并非总是有害,但确实与健康密切相关。
已知的危害:某些细胞中DNA突变的积累是癌症的直接诱因。此外,血细胞中Y染色体的丢失,已被证实与心血管疾病风险升高和致命性心脏病发作有关。
绘制出人体内部的“基因马赛克”地图,其核心价值在于建立一个“正常”的参照系。当医生在病变组织(如肿瘤)中发现一堆基因突变时,这份图谱能帮助他们回答一个关键问题:哪些突变是危险的“驱动者”,哪些只是无害的“乘客”?
这项研究采用的单细胞测序方法非常强大,但也面临成本高、工作量大等挑战,研究团队仍在探索最适合大规模研究的技术路径。

