本文轉載自“BioArt”。
隨著時間的推移， DNA複製可能出現錯誤， 轉錄或其他過程也可能出現問題， 就會導致人體內的細胞產生突變。 但要了解體細胞突變的本質和程度（以及由此產生的組織鑲嵌）卻很難，
當前， 體細胞突變分析技術蒸蒸日上， 腦成為研究人員的新寵， 因為腦不像皮膚、腸道等其他器官， 細胞每日都會更替， 腦中的神經元一旦在胎兒時期長成， 基本上就能伴隨一個人終生。 這樣一來， 神經元的體細胞突變就會影響到腦功能、行為， 以及未來患病的可能性。 耶魯大學醫學院的Flora Vaccarino（文章作者之一）說， 神經元突變的確會影響精神分裂症、自閉症以及穢語症等病因不明疾病的發展。
不過， 在研究以上疾病的病理之前， Vaccarino說， “我們想知道突變有多普遍， 什麼時候出現。
Vaccarino的小組採集了三例死亡胎兒（12周， 17.5周， 21周）的前腦細胞， 對其進行基因組測序。 為避免人工干擾， 他們沒有採用通常的PCR， 而是利用胎兒神經元本身的複製能力， 用細胞長出的小克隆體採集到足量的DNA進行測序。
他們發現， 每個細胞平均包含200到400個單核苷酸變異（SNVs）， 大部分隨機分佈在基因組上， 少量存在於脾細胞中， 這表明SNVs在中胚層和神經外胚層組織分離之前——即胚胎原腸胚形成之前——就已經產生了。
確定了不同年齡階段胎兒腦細胞DNA的變異數量， 以及細胞分裂的平均速度， 該小組計算出神經元發育的過程中每個細胞平均每次分裂會發祥5.1次突變。
Gage稱，
第二項研究採集了15例死亡大腦的神經元，
文章作者， 哈佛醫學院、波士頓兒童醫院Christopher Walsh稱， 他們發現嬰兒的單個神經元“開始就有約600處突變”， “突變每兩周積累一處， 所以當一個神經元存活80年之後， 大約會積累2400處突變。 ”“大致上， 我們的研究跟Vaccarino的研究正好接得上。 ”
第二項研究還觀察了兩例DNA修復酶缺陷引發神經變性的患者的腦細胞， 發現它們的SNVs是同年齡控制組的2.5倍。
“大約有百分之一的突變可能是功能性的， 因為在某種意義上來說， 它們會破壞一個蛋白”， Walsh說， “所以當你到八十歲的時候， 大約有千分之一的神經元已經被敲除了一個基因”。
Walsh的研究小組還注意到SNVs的種類會隨年齡而改變， 氧化損傷引起的SNVs顯然在老年人當中更為普遍。 過去曾有文獻也提到過腦的老化可能和氧化損傷有關， Walsh的研究結果正好與之契合， “所以我非常高興， 吃了好多藍莓， 喝了好多紅酒。 ”
McConnell說， 現在我們不僅要弄清突變是否關乎一個人罹患特定的神經疾病， 更重要的是， 還要弄清這些突變在發育過程中的作用——也許它們其實是建立腦內細胞多樣性的重要條件？他說：“此類研究提供了重要的資料， 能夠指導我們去理解體細胞突變的實際作用。 ”
參考資料：
1、https://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/51118/title/Thousands-of-Mutations-Accumulate-in-the-Human-Brain-Over-a-Lifetime/