江蘇省人民醫院生殖中心:徐嗣亮、張園
雙胞胎有不同的類型,雖然同在媽媽子宮裡相伴十月,但有些長相、性格迥異,與不同時間出生的親兄弟姐妹沒有什麼不同;有的雙胞胎卻如同複製粘貼,互相是如同照鏡子般的存在。
通常情況下,女性每月排出一個卵子。在少數情況下,受遺傳、環境因素影響,女性一個月經周期內同時排出兩個卵子並同時受精,就會產生兩枚受精卵,最終發育為「雙卵雙胎」。這兩個受精卵各自的遺傳基因不完全相同,性別可以相同或不同,如果恰好是一男一女,則會成為龍鳳胎。這類雙卵雙胎佔雙胎妊娠的70%,出生的兩個寶寶外貌,性格可能截然不同,是恰好同時懷上、同時出生的同胞個體。由一個受精卵分裂形成的雙胎妊娠,俗稱「單卵雙胎」,佔雙胎妊娠的30%。單卵雙胎的兩個胎兒,由一個受精卵而來,具有相同的遺傳基因,所以擁有相同的外貌、血型、性別,正所謂:在世上有另一個我。「阿凡達」影片中,男主角的雙胞胎哥哥不幸罹難,而他可以操縱混合了哥哥基因的阿凡達,正是因為他們兄弟倆是單卵雙胎,好比複製人般的存在。
依據受精卵在早期發育階段發生分裂的不同時間,單卵雙胎可以分為以下幾種類型:(1)分裂於受精3日內,形成雙羊膜囊雙絨毛膜的單卵雙胎;(2)分裂發生於受精後4-8日內,形成雙羊膜囊單絨毛膜的單卵雙胎;(3)分裂發生於受精後9-13日內,形成單羊膜囊單絨毛膜的單卵雙胎;(4)在受精第13日後分裂的受精卵,由於分裂時間過晚,往往無法形成獨立的個體,通常會形成連體兒。印度傳說裡,「蜘蛛女」「猴人」等很可能就是連體畸形兒。受精卵分裂得越晚,兩個胎兒越相似。
當一個受精卵分裂成兩個時,產生同卵雙胞胎;當兩個單獨的卵子分別與兩個單獨的精子受精時,就形成了異卵雙胞胎。那麼,是否會存在一個卵子同時被兩個精子受精的情況呢?正常情況下,一旦有精子進入卵子,就會引發透明帶反應,阻止其他精子進入卵子,以保證正常的單精子受精。一旦阻擋失敗,就會發生多精受精,而由此產生的胚胎有三組及以上的染色體,絕大多數會不可避免的發生自然流產或葡萄胎,走向生命的終點。
(圖:半同卵嵌合雙胞胎形意圖)
然而,在1984年,生物學家麥可·戈洛博夫斯基提出了「半同卵雙胞胎」的生物學機理:單卵雙精受精形成三倍體,在極偶然的情況下,沒有引發自然流產或葡萄胎形成,而是堅強地存活並分裂為3種核型的二倍體細胞。其中,含兩套父系染色體的細胞在發育過程中處於劣勢,逐漸凋亡消失;而含有一套父系(XY)和一套母系染色體(XX)的細胞則繼續發育,形成2種不同的染色體核型的細胞共存,形成嵌合體囊胚。隨後,該嵌合體囊胚又按照正常同卵雙胞胎的路線分裂成兩個胚胎,由此發育而來的雙胞胎被稱為「半同卵雙胞胎」。他們繼承了完全相同的母源基因,但父源基因來源並不同,推測擁有75%左右相同的DNA,為嵌合體個體。
2007年美國醫學家在出生的雙胞胎之一中發現真兩性畸形,進一步研究證實了「半同卵嵌合雙胞胎」的存在。2019年澳大利亞醫生連續B超觀察到單絨雙羊雙胞胎為不同性別,是迄今為止世界上發現的第二例半同卵雙胞胎,該結果發表在著名的醫學期刊《新英格蘭醫學雜誌》上。半同卵雙胞胎雖存活,卻因較高比例的嵌合基因型而飽受疾病困擾。除了兩性畸形的發生,澳大利亞的這對雙胞胎的一個也被發現了性腺發育異常,引發科學家們的關注。好在,這種「半同卵嵌合雙胞胎」是極為罕見的:作者團隊隨後對既往診斷為「異卵雙胞胎」的968對雙胞胎進行檢測,並未發現半同卵雙生的證據。因此,懷了雙胎的準媽媽無需為這種小概率事件困擾。
回到我們標題提出的問題:科幻小說裡描寫的長得一模一樣的龍鳳胎,這種情況是否存在呢?從上述介紹我們可以看出,異卵雙胎不會長得一模一樣,而同卵雙胎雖然長得一模一樣卻不會不同性別。即使是極罕見的半同卵雙胞胎,雖然基因相同率高達75%,並且可以擁有不同性別,但仍不會長相完全一致。同時,「異卵雙胞胎」是否會讓你產生大千世界,無奇不有的感慨呢?生命所富有的變異性,我們雖只窺探了冰山一角,卻嘆為觀止。
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