发现大脑镶嵌的新机制

体细胞嵌合是受精后细胞基因组中DNA序列或拷贝数突变的积累。它是神经系统疾病(包括发育性脑畸形和癫痫)的已知原因。现在，在一项新的研究中，全国儿童医院的研究人员在一些患有局灶性癫痫的儿童中发现了大脑嵌合体的另一个起源。

研究结果发表在《自然遗传学》杂志上的一篇题为“减数分裂错误的合子后挽救导致大脑嵌合和局灶性癫痫”的文章中。

研究人员写道：“体细胞镶嵌是神经系统疾病的已知原因，包括发育性脑畸形和癫痫。”“传统上，大脑嵌合现象归因于胎儿发育过程中出现的合子后遗传改变。在这里，我们将减数分裂错误的合子后挽救描述为具有嵌合染色体1q拷贝数增益的局灶性癫痫患者脑嵌合体的替代起源。基因组分析显示，六名患者中的五名切除的脑组织中存在来自父母外的染色体1q等位基因的证据。”

“大约每26个人中就有1人在一生中的某个阶段患有癫痫病。该研究的作者之一、全国儿童医院的儿科神经学家、医学博士AdamOstendorf说：“癫痫的病因多种多样，超过一半的癫痫患者对此感到困惑。”

大约三分之一的癫痫儿童患有耐药性癫痫发作，这极大地影响了他们的生活质量、安全和发育结果。“我们有动力研究耐药性癫痫的遗传原因，以便未来的研究能够开发出更有效的治疗方法，”该论文的资深作者、史蒂夫和辛迪拉斯穆森基因组研究所的首席研究员TracyBedrosian博士解释道。全国儿童医院医学。

研究人员对脑组织、血液和口腔细胞进行了基因分析。组织样本来自六名接受过癫痫手术的患者，年龄为两个月至七个月。脑样本显示，与正常组织相比，脑组织中的一些细胞(包括星形胶质细胞)具有额外的1q染色体拷贝。血液和口腔细胞没有任何带有额外拷贝的细胞。

携带额外1q的星形胶质细胞显示出不同的基因表达特征和组织病理学差异，例如透明包涵体。这一证据支持1q染色体增益与癫痫中星形细胞内含物的关联。

然而，该病因并不是该研究的唯一发现。

Bedrosian补充道：“令人惊讶的发现是，基因改变(染色体1q增加)在一些患者中是遗传的，尽管它只在脑组织内的马赛克模式中被发现。”“这一发现是一次偶然的观察，它引导我们发现了一种新的大脑镶嵌机制。”

该研究的第一作者兼首席研究员凯瑟琳·米勒博士说：“我们能够对母亲的血液进行基因分析，然后确认额外的染色体物质实际上是遗传的，这表明导致体细胞嵌合的复杂遗传现象。”在基因组医学研究所。

通常，嵌合体预计是胎儿发育过程中遗传物质变化的结果。然而，这些数据证明了大脑染色体嵌合体的另一种机制——拷贝数的增加是由于减数分裂错误而遗传的。在胎儿发育过程中，这些拷贝数的增加在其他细胞谱系中得到纠正，使得血液和口腔细胞中的拷贝数增加检测不到。