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【PNAS】高龄父亲当不得:精子携带致病突变随年龄增加

2016/03/06 来源:生物探索
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导读
日前,英国牛津大学的研究人员在PNAS杂志上发表论文首次揭示了健康男性精子管突变与一些后代的罕见疾病相关。研究人员表示他们的工作将有助于人们更好的理解后代遗传疾病的发生。


日前,英国牛津大学的研究人员在PNAS杂志上发表论文首次揭示了健康男性精子管突变与一些后代的罕见疾病相关。研究人员表示他们的工作将有助于人们更好的理解后代遗传疾病的发生。

携带“自私突变”的精子比例随年龄的升高而增多

有些DNA突变是无害的,有些则会增加家族遗传疾病的概率。但科学家发现,在某些情况下精子细胞携带特定突变的比例远远高于精原细胞自发的复制错误。研究人员表示精原细胞中的一些突变增加其自身传播的概率,因而称之为“自私突变”,“自私突变”带来的影响似乎是使精原细胞在每个细胞周期中产生精细胞,且每个都带有突变。

因此,随着男性年龄的增加,精子产生过程经历的细胞周期越多,精子包含了越来越多携带“自私突变”的细胞。研究人员将这个过程比作癌症的发生过程,有缺陷的细胞生长速度远远超过健康的细胞。

年长男性倾向于产生更多的Apert突变

在此项研究中,研究人员的调查对象是罕见的遗传性疾病——Apert syndrome,该疾病影响患者的头骨和四肢的发育,发病率为6-7万分之一。大多数Apert 患者的父母都是健康的,在这方面有20年研究经验的研究人员表示该疾病是由父亲精子产生过程中FGFR2基因自发性突变而导致。基于对自发性突变的理解,人们也许会认为Apert综合征是及其罕见的,但作者表示该疾病的发病率比想象中要高1000倍。

为了探索为何Apert综合征的发病率比想象中高,研究人员对患儿的父亲与健康新生儿的父亲进行研究,研究人员发现这两组父亲的少量精子携带FGFR2基因突变。本文作者牛津大学人类遗传学副教授解释说,“在生活中,每个人都有可能患有Apert综合征,这意味着不管是健康或不健康的父母,其后代都有可能患有Apert综合征。”然而他们的研究还发现年长男性更倾于产生更多的Apert突变,同时还发现正常男性的精子也会产生导致侏儒症或其他严重疾病的基因突变,但由于精子的数量庞大,突变精子与卵子受精的机会是非常低的。

高龄父亲应该理解其中的风险

在本次研究中,研究人员确定了正常男性睾丸中突变细胞生长的位置,研究人员通过开发新技术来观察精小管的异常区域,并利用激光显微镜进行详细的遗传分析,最后发现在捐赠的14个睾丸中有13个携带与一些疾病相关的基因突变。研究人员注意到,随着年龄的增长,所有男性的睾丸都会发生这样的突变,最后研究人员建议高龄男性应该要理解其中的风险,父亲年龄会影响一些遗传疾病的发生,特别是Apert综合征。

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