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IT|《自然》意外发现:化疗可能造成精子突变 甚至影响后代基因


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超突变(Hypermutation),顾名思义就是相比于正常突变频率明显要更高的一类突变情况,它通常会以点突变的形式出现 。比如癌细胞中这一现象非常常见,也是它们赖以生存的一种手段 。在遗传过程中,一些罕见情况下新生儿也可能出现超突变现象 。
根据最新《自然》的论文,桑格研究所等机构的研究人员就在对超2万个家庭的基因分析中,发现了12个小孩拥有着异常高频的突变,大约是常人的2-7倍 。意外的是,其中大多数的超突变现象可能与父亲精子中的突变增多有关 。
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像这种在父母生殖细胞,尤其是减数分裂过程发生并遗传给下一代的突变也被称作新生突变,即父母没有的新突变 。基因组从父母辈传给子代时,复制错误率其实很低,但是不代表没有 。
【IT|《自然》意外发现:化疗可能造成精子突变 甚至影响后代基因】精子或卵子出现的随机突变不能完全避免,而新生突变在60-70个左右 。这种突变通常不会影响孩子的健康,但极少数的情况下仍可能造成罕见病的发生 。
影响这种新生突变发生率的因素之一是父母的年龄,父亲每大一岁会额外增加2个新生突变,母亲则会增加0.5个 。但这不足以解释12个新生儿中高出数倍的突变频率 。
由于分析数据来自2万多个英国家庭,12个孩子的比例其实并不算太高 。因此,这种情况不太可能是由于常见的因素造成的,例如父母吸烟、环境污染等 。
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在后续的分析中,研究者发现有8个小孩,他们来自父亲一方的新生突变明显超出预期,这提示他们父亲提供的精子明显造成了孩子超突变的产生,这些父亲可能有着共同的特征或者经历 。
通过背景数据调查,他们找到了精子突变增加和后代超突变的可能原因 。这些父亲在备孕之前大多数都接受过化疗,3个孩子的DNA中出现了铂类化疗药物相关的突变模式,另外还有2个孩子的父亲曾接受过抗肿瘤烷化剂的治疗 。
这些父亲们都曾在生育之前患有不同类型的癌症,他们接受的化疗药物也以不同的形式对DNA造成了损伤 。铂类化疗药物可以破坏DNA的共价修饰,影响碱基互作 。当然这些错误可以通过核苷酸切除修复,但是很容易造成单碱基突变 。
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这些体细胞的突变最终可能进一步提升了生殖细胞的突变率,从而让后代产生超突变现象 。研究指出,新生突变导致的严重遗传疾病的概率在1/300左右,但一旦出现超突变现象,比如新生突变上升4倍,儿童患遗传病概率就变成1/100以上了 。一旦发生对任何家庭都是严重的打击 。
英国剑桥大学的 John Danesh博士表示:“儿童的超突变不常见,但它会增加遗传疾病风险 。新发现对一些医疗决策有重要指导意义 。”比如父亲在接受化疗之前,或许可以先选择冷冻精子,减少治疗对孩子的影响 。
不过,研究也指出由于样本数量不多,似乎化疗只对极少数男性的精子产生了影响,还有许多接受了化疗后生育的家长,他们的孩子并没有产生超突变 。
研究的通讯作者Matthew Hurles 教授表示,他们需要进一步确定化疗与精子突变之间是否存在因果关系,并识别哪些化疗更可能产生这类影响 。这对备孕指导,以及无数健康新生命的诞生有重要意义 。

来源:( 药明康德 )

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原题:IT|《自然》意外发现:化疗可能造成精子突变 甚至影响后代基因


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