二十多年前,我从广播听到一个非常离奇的案子。已经生育了两个孩子、怀有身孕的莉迪娅•费尔柴尔德(Lydia Fairchild)和丈夫杰米•汤森(Jamie Townsend)离婚,她要求丈夫支付孩子们的抚养费。常规DNA检查表明杰米的确是两个小孩的父亲,但莉迪娅却和两个小孩没有亲近血缘关系!
莉迪娅因此被指控存在欺诈行为:要么是为他人的孩子申领福利,要么是参与了代孕骗局,她此前的生育记录也同样受到质疑。检方认为这些孩子并非她所生,要将她的两个孩子带离她身边。
临近莉迪娅第三个孩子出生时,法官下令在分娩过程中必须有观察员在场,确保立即从婴儿和莉迪娅本人身上采集血样,并由观察员出庭作证。两周后,DNA 检测结果似乎也表明莉迪娅并不是第三个孩子的母亲。
转机出现在她的辩护律师艾伦•廷德尔(Alan Tindell)。艾伦了解了波士顿一位名叫凯伦•基根(Karen Keegan)的嵌合体女性的案例之后。他提出莉迪娅•费尔柴尔德的情况也可能存在相同的可能性,并提交了一篇刊登在《新英格兰医学杂志》上的关于基根的文章。
相关人员从莉迪娅•费尔柴尔德大家庭成员身上采集了 DNA 样本。检测显示,莉迪娅孩子的 DNA 与她母亲的 DNA 匹配程度,符合祖母与外孙/孙辈之间的预期关系。同时,他们还发现,尽管莉迪娅的皮肤和头发中的 DNA 与孩子们不匹配,但通过宫颈涂片检测得到的 DNA 却与孩子们相匹配。事实证明,费尔柴尔德体内携带着两套不同的 DNA!
这到底是这么回事?什么是嵌合体?
且听老羊倌细细道来。
我们人类自然生育以单胎为主,但双胞胎、多胞胎也不罕见。根据 CDC 的统计,美国双胞胎的出生率是 3%左右 (https://www.cdc.gov/nchs/fastats/multiple.htm)。
双胞胎有两种情况:同卵双胞胎(Identical Twins)和异卵双胞胎(Fraternal Twins)。
同卵双胞胎由单个受精卵分裂发育而来,两者拥有100%相同的基因组和相同性别,外貌极度相似。这类双胞胎出生率是 0.3%左右。双胞胎胎儿他们可能共用胎盘,也可能拥有独立胎盘。
同卵双胞胎的核心特征:
- 形成机制: 1个精子与1个卵子结合形成的受精卵,在发育早期分裂成了2个独立的胚胎。
- 遗传物质: DNA 完全相同,性别一定相同(全是男孩或全是女孩)。
- 外貌特征: 外表通常非常相似,即便是亲近的人有时也难以分辨。
- 胎盘共用: 大多数同卵双胞胎在子宫内共用一个胎盘,但有独立的羊膜囊(MCDA),约有三分之一在分裂时会分别形成独立的胎盘和羊膜囊。
- 发生概率: 较为罕见,约在千分之三左右。同卵双胞胎的形成通常与家族遗传、母亲年龄或生产次数无明确关系,属于偶然现象。
异卵双胞胎是双胞胎的主要形式。
异卵双胞胎核心特征: 由2个卵子分别受精形成,类似普通兄弟姐妹,性别可同可异。 异性双胞胎就是大家所熟悉的龙凤胎。
那么文章开头提到的莉迪娅•费尔柴尔德与双胞胎又有什么关系呢?
在受精早期,两个同时存在的独立受精卵本来可以发育成两个独立的个体,但在偶然情况下,这两个独立受精卵也可能发生融合,最终形成一个胎儿。这个胎儿体内存在两套不同的细胞,生物学上称之为嵌合体现象(chimera / chimerism)。
莉迪娅就是一个典型的嵌合体,她的生殖系统与她的造血系统分别来自不同的受精卵。
当真相大白之后,在接受电台采访时,莉迪娅痛苦地说:我生下来的孩子原来是我的双胞胎姊妹的孩子,他们是我的外甥。这是她的见识不够,她应该认识到自己是二合一。
嵌合体人没有畸形或者智力异常,大多数嵌合体不会被发现,尤其是在两个受精卵具有相同遗传性别的情况下。许多嵌合体人是在偶然情况下被发现的。所以不通过DNA 分析的话一般看不出来,除了极少数情况。如果一个人两个眼睛的颜色不一样,那么他/她很有可能是嵌合体人 (如下图)。

嵌合体的形成机制
一、胚胎融合型嵌合体(tetragametic chimerism)
形成过程
- 在受精早期,两个独立的受精卵同时存在
o 例如两个卵子分别被两个精子受精
o 本应发育成双胞胎 - 在胚胎极早期(通常是囊胚前后),
两个胚胎发生融合
- 融合后的胚胎继续发育,形成一个人
但保留了两套完全不同的 DNA
结果
• 皮肤、血液、毛发、生殖系统等器官
可能来自不同的胚胎系
• 某些组织的 DNA 与子女不匹配
• 而生殖细胞(卵巢 / 精子)的 DNA 却可以匹配
解释了为何:
• 血液 / 皮肤 DNA ≠ 孩子 DNA
• 宫颈或卵巢组织 DNA = 孩子 DNA
二、微嵌合(microchimerism)
形成原因
• 妊娠期间母体与胎儿之间的细胞交换
• 胎儿细胞可长期存留于母体
• 母体细胞也可能进入胎儿体内
特点
• 外来 DNA 细胞比例极低
• 通常只占极少数细胞
• 一般不会影响亲子鉴定
与莉迪娅•费尔柴尔德案不同,微嵌合不会造成“否认母亲身份”的 DNA 结果
三、造血系统嵌合(血液嵌合)
形成原因
• 骨髓移植
• 干细胞移植
• 严重输血史(极少见)
特点
• 只影响血液 DNA
• 其他组织 DNA 仍一致
• 属于后天获得,不是先天发育异常
司法上通常会排除这一类
为什么嵌合体现象难以被发现?
医学检测惯性
• 绝大多数 DNA 检测:
o 使用 血液、口腔黏膜、毛囊
• 但 嵌合体不同组织 DNA 不同
发生概率极低
• 多数融合发生在早期
• 很多胚胎无法存活
• 或嵌合比例极小
外观完全正常
• 无明显畸形
• 无智力或功能障碍
• 通常终生不被发现
有些非常特殊、但真实存在的嵌合体现象,那就是早期男性胚胎与女性胚胎融合形成的具有46,XX/46,XY核型 (karyotype) 的嵌合体。这种类型嵌合体个体有报道 (https://www.sciencedirect.com/science/a ... 1220302895)。即使是这种性别不一致的嵌合体,也可能表现为正常的男性或女性表型。在 50 例具有 46,XX/46,XY 核型的个体中,只有 28 例是真正的两性畸形或具有不明确的生殖器。