同卵双胞胎是怎么形成的(单胎最晚多久变双胎


世界上有同卵双胞胎 , 也有异卵双胞胎 。不过 , 你听说过“半同卵双胞胎”吗?
2月28日 , 著名的医学期刊《新英格兰医学杂志》发布了一篇新论文 , 说的就是澳大利亚发现了一对“半同卵双胞”龙凤胎 , 他们来自母亲的基因完全一样 , 来自父亲的基因却只重合一部分 。

同卵双胞胎是怎么形成的(单胎最晚多久变双胎

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“半同卵双胞胎”是怎么回事?| Pixabay
这到底是什么情况?
什么是“半同卵双胞胎”?一般来说 , 双胞胎有两种——同卵双胞胎 , 异卵双胞胎 。
同卵双胞胎 , 是同一受精卵分裂成两胚胎 , 基因一模一样 , 性别也肯定一模一样 。
异卵双胞胎 , 是两个卵子+两个精子 , 分别受精 , 独立发育 , 基因重合度平均在50% , 性别可以一样也可以不一样 。异卵双胞胎 , 其实基因重合度就等同于普通的同胞兄弟姐妹 , 只是恰好同时怀上同时出生而已 。
同卵双胞胎是怎么形成的(单胎最晚多久变双胎

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同卵双胞胎和异卵双胞胎比较常见 | Pixabay
而“半同卵双胞胎” , 英文叫semi-identical twins 或者sesquizygotic twins , 介于同卵双胞胎和异卵双胞胎之间 。这是一种极其罕见的情况 , 由于本来发生的几率就很小 , 即使发生了 , 很多也只是被当做普通的双胞胎 。
“半同卵双胞胎”是怎么发生的?这次的澳大利亚案例之所以会发现 , 还是因为产检 。孕6周时B超一看 , 哦 , 两个胚胎共用一个胎盘和一个绒毛膜 , 也就是常说的单绒双羊双胞胎 , 应该是同卵双胞胎 。孕14周时再B超一看 , 怎么会是一男一女?说好的同卵双胞胎呢?
同卵双胞胎是怎么形成的(单胎最晚多久变双胎

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左图 , 同卵双胞胎的发育过程示意图 。右图 , 异卵双胞胎的发育过程示意图 。胚胎外面两层膜 , 羊膜在内 , 绒毛膜然后开始做各种检查 。这才发现 , 居然是极其少见的“半同卵双胞胎” 。
根据检查结果推算 , 这对龙凤胎身上可能发生了这样的事——
1
同一个卵子被两个精子受精 , 这样的三倍体一般会自然夭折 。然而 , 有的三倍体受精卵却神奇地硬是继续配对分裂下去 。
2
来自母亲的基因是M , 来自父亲的基因是P?和P? , 结合成三倍体MP?P? 。各自复制 , 变成MMP?P?P?P? 。然后形成三极纺锤体 , 分裂成三种二倍体细胞 , MP?、MP?、和P?P? 。
3
在接下来的生长中 , 纯父系细胞的P?P?处于弱势 , 竞争不过MP?和MP? , 慢慢就没了 。最后长起来的囊胚里 , 细胞基本是MP?和MP? 。
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然后 , 这个嵌合体囊胚又按照正常同卵双胞胎的路线分裂成两个胚胎 , 长成了共用胎盘和绒毛膜的双胞胎 。
同卵双胞胎是怎么形成的(单胎最晚多久变双胎

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根据研究推测所绘的发育过程 | 原图来自《卫报》 , 由作者汉化
最后两个胚胎都是嵌合体 。基因测序比对后发现 , 他们继承的母亲基因100%完全相同 , 父亲基因77.7%完全相同 。
所以更准确的叫法 , 应该是同卵异精嵌合双胞胎 。双胞胎继承了完全相同的母体基因拷贝 , 不同的父体基因拷贝混合 。
历经磨难 , 堪称奇迹全世界到现在确认的半同卵双胞胎也就两例 。
2007年美国发现了第一例 , 因为双胞胎中有一人出现了雌雄同体(hermaphrodite)的情形 , 引起了医生的注意 。研究者的猜测是 , 如果性腺中有超过15%的细胞是含Y染色体 , 就能发育为男性 。
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半同卵双胞胎十分罕见 | Pixabay
澳大利亚的这对双胞胎没有出现这种情况 。双胞胎1号的xx/xy嵌合率≈1:1,生殖器官发育为男性;双胞胎2号的xx/xy嵌合率≈9:1 , 生殖器官发育为女性 。
但他们同样经历了颇多磨难 。
在怀孕到33周时 , 就发现双胞胎1号状态有点不好 , 于是剖腹产提前出生 。
出生后 , 双胞胎2号发现了严重血栓 , 这个血栓应该是她在子宫内就形成的 。于是她在4周大时接受了右手臂截肢手术 。
随访到3岁时 , 发现双胞胎2号出现了性腺发育不全(gonadal dysgenesis) , 这种情况容易恶化成癌症 , 于是又进行了预防性卵巢切除术 。

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图 | Pixabay
现在 , 澳大利亚这对双胞胎已经4岁了 。希望这对堪称奇迹的孩子未来再无波折 , 过上健康平安的生活 。
作者:游识猷
参考资料:
[1] Molecular Support for Heterogonesis Resulting in Sesquizygotic Twinning | NEJM. (2019). DOI: 10.1056/NEJMoa1701313
[2] Souter VL, Parisi MA, Nyholt DR, et al. A case of true hermaphroditism reveals an unusual mechanism of twinning. Hum Genet 2007; 121: 179-85.