Nature头条：父亲的原罪

闲云

　　Nature头条：父亲的原罪
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　　通过全基因组测序几十个冰岛家庭最终提供了Haldane未曾获得的证据。发表在《自然》（Nature）杂志上的一项研究发现父亲生育孩子的年龄决定了这些后代遗传突变数。在三十多岁、四十多岁及以后成家的男性，有可能增大他们的孩子患自闭症、精神分裂症和通常与新突变相关的其他疾病的概率。
　　早在上世纪30年代，先驱遗传学家J. B. S. Haldane就注意到了在具有长期血友病史的家庭中存在一种奇特的遗传模式。导致凝血障碍的错误突变往往出现在父亲传给女儿的X染色体上，而非母亲传下来的那条。Haldane随后提出相比母亲，儿童从他们的父亲处遗传了更多的突变，但他也承认“多年来很难看到如何证明或反驳这一观点”。
　　这一时刻最终到来了：通过全基因组测序几十个冰岛家庭最终提供了Haldane未曾获得的证据。发表在《自然》（Nature）杂志上的一项研究发现父亲生育孩子的年龄决定了这些后代遗传突变数。在三十多岁、四十多岁及以后成家的男性，有可能增大他们的孩子患自闭症、精神分裂症和通常与新突变相关的其他疾病的概率。“我们成为父亲的年纪越大，我们就越有可能传递我们的突变。我们传递的突变越多，其中的突变就越有可能会是有害的，”文章的主要作者、deCODE基因解码公司（deCODE genetics, Inc.）的首席执行官Kári Stefánsson说。
　　Haldane多年致力于确定DNA的结构，也对父亲传递更多突变的原因不断做出了修正。精子是由分裂的前体细胞不断地生成，前体细胞每分裂一次就获得一些新突变。相比之下，妇女是生而具有终身全部的卵细胞。
　　Stefánsson的公司保存着大多数冰岛人的遗传信息，他将78个三口之家的全基因组序列进行了比较。研究小组搜寻了孩子体内不存在于双亲任何一方、因此必须是在卵子、精子或胚胎中自发出现的的突变。该篇论文是迄今为止报道的对于核心家庭最大型的此类研究。
　　研究结果显示父亲传递的新突变的数量是母亲的近4倍：平均而言是55对14。父亲的年龄导致了儿童基因中几乎所有的新基因突变，且传递的新突变数随父亲的年龄呈指数增长。Stefánsson 研究小组估量36岁的男性相比20岁的传递给孩子的突变数量高两倍，70岁的是8倍。
　　研究人员估量2011年出生的冰岛小孩包含70个新突变，相比之下1980年出生的小孩为60个新突变。在这段时间里父亲的平均年龄从28上升到了33岁。
　　尽管大多数这样的突变是无害的，然而Stefánsson也发现了一些研究已经证实与诸如自闭症和精神分裂症等疾病相关的突变。新研究并没有证实年纪大的父亲相比年轻的父亲更有可能传递疾病相关或其他有害的基因，但Stefánsson和其他的遗传学家认为这是一种强有力的暗示。
　　以往的研究表明孩子确诊患有自闭症的风险随着父亲的年龄增高。今年发表的三篇论文已经确定了数十个与自闭症相关的新突变，并发现这些突变源自父亲的可能性相比母亲要高四倍。
　　这些结果或可帮助解释自闭症谱系障碍的明显增多：今年，美国国家疾病控制与预防中心报告称现在每88名美国儿童就有一人确诊患有自闭症谱系障碍，从2007年增长了78%。更多更广泛地自闭症诊断揭示了这一增高的部分原因，而新突变有可能是其中的一个因素。加州大学洛杉矶分校神经生物学家Daniel Geschwind说：“我想我们会发现在某些地方，确实是父亲的年龄高，自闭症流行就越高。”
　　然而麻省总医院的遗传学家Mark Daly认为父亲年龄的增高不可能用于说明所有的自闭症发病率上升。他指出自闭症是高度可遗传的，但是大部分病例都不是由单一的新突变引起。因此必须是存在遗传自父母的但又不同于精子中发生的新突变的诱发因子。
　　历史证据表明父亲高龄并不太可能预示着遗传性的危机。在17和18世纪，冰岛的男性生育孩子的年龄相比如今更高，平均为34-38岁。此外，Stefánsson指出遗传变异是自然选择的基础。“你可能会认为对下一代不好的的对于我们种族的将来却是好的，”他说。

　　来源：生物通