通過(guò)體外受精生育的后代中男孩往往比女孩多,這有科學(xué)依據(jù)嗎?日前,中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)田見(jiàn)暉教授引領(lǐng)的研究發(fā)現(xiàn)該現(xiàn)象與X染色體失活有關(guān),體外受精過(guò)程雌性胚胎中的一個(gè)X染色體沉默是導(dǎo)致體外受精小鼠性別比例失調(diào)的原因,此外該團(tuán)隊(duì)還揭示了通過(guò)改變胚胎植入前IVF胚胎的生長(zhǎng)環(huán)境可逆轉(zhuǎn)這種性別失調(diào),相關(guān)研究成果于3月7日發(fā)表于《PNAS》雜志上。
中國(guó)科學(xué)家破解試管嬰兒性別比例失調(diào)之謎
在美國(guó),大約有1.5%的新生兒受益于試管嬰兒技術(shù),在其他地方,通過(guò)試管嬰兒生育的概率高達(dá)4%。輔助生殖技術(shù)也廣泛應(yīng)用于牛、豬以及其他家畜的育種過(guò)程中。從90年代開(kāi)始研究人員就開(kāi)始記錄體外受精后代偏雄性的現(xiàn)象。在過(guò)去的十年中,研究人員在人類體外受精胚胎中也出發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象,但缺乏一致的證據(jù)。
在該研究中,研究人員通過(guò)比較體外受精與正常受孕小鼠胚胎X染色體印跡,結(jié)果發(fā)現(xiàn)X染色體失活似乎受Xist基因的表達(dá)以及Rnf12蛋白(ringfingerprotein)的影響。Xist是雌性哺乳動(dòng)物一個(gè)X染色體的轉(zhuǎn)錄沉默所需的一個(gè)長(zhǎng)非編碼RNA,Rnf12是Xist基因的上游調(diào)控因子,在磁性胚胎中Xist基因和Rnf12的表達(dá)均受受損,但在雄性胚胎中則正常表達(dá)。研究人員通過(guò)實(shí)驗(yàn)室方法上調(diào)Rnf12的表達(dá)來(lái)拯救Xist基因。研究人員通過(guò)在胚胎植入前的培養(yǎng)環(huán)境中添加視黃酸有效扭轉(zhuǎn)了體外受精小鼠的性別比例。
研究人員說(shuō),“我們的研究不僅揭示了體外受精過(guò)程中雌性妊娠丟失及后代性別失調(diào)的機(jī)制,同時(shí)還揭示了通過(guò)改變體外受精的培養(yǎng)環(huán)境來(lái)扭轉(zhuǎn)后代性別失調(diào)的問(wèn)題,為探索體外受精相關(guān)的并發(fā)癥提供一個(gè)新的路線。”
關(guān)于X染色體失活
雌性哺乳動(dòng)物攜帶兩個(gè)版本的X-染色體,而雄性則攜帶一個(gè)X-染色和一個(gè)Y-染色體,為了抵消雙劑量同一基因可能產(chǎn)生的毒性,X-染色體上的大多數(shù)基因都被沉默,該過(guò)程為X染色體失活。X染色體失活或里昂化(lyonization)是指雌性哺乳類細(xì)胞中兩條X染色體的其中之一失去活性的現(xiàn)象,過(guò)程中X染色體會(huì)被包裝成異染色質(zhì),進(jìn)而因功能受抑制而沉默化。
國(guó)際專家對(duì)該研究的態(tài)度
加利福尼亞大學(xué)生殖內(nèi)分泌專家PauloRinaudo表示,“先前研究者們就開(kāi)始懷疑X染色體失活對(duì)體外受精后代性別產(chǎn)生重要的影響,該研究在探索該機(jī)制中作了很大的貢獻(xiàn)。”
紐約大學(xué)蘭貢醫(yī)學(xué)中心DavidKeefe說(shuō),“如果輔助生殖技術(shù)如體外受精真的改變了基本生育過(guò)程,那么表觀遺傳學(xué)修飾是否會(huì)受體外受精的影響?性別失調(diào)只是冰山的一角。”
南加州大學(xué)的KristinBendikson說(shuō),“這就是我們?cè)隗w外受精實(shí)驗(yàn)室中需謹(jǐn)慎行事的原因”,她對(duì)中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)改變胚胎植入前IVF胚胎生長(zhǎng)環(huán)境留下了深刻的印象,“這提醒了每個(gè)人,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里的每個(gè)行為都將影響胚胎遺傳學(xué),這是個(gè)非常重要的一課。”然而,該研究是否能用于人類還有待研究,Bendikson指出,“所有物種體內(nèi)的機(jī)制都存在差異,將該研究結(jié)果轉(zhuǎn)化為人類證據(jù)還需謹(jǐn)慎。”
延伸:輔助生殖IVF對(duì)表觀遺傳學(xué)的影響
動(dòng)物和人類體外受精(IVF)的出現(xiàn)意味著新有機(jī)體的不同尋常時(shí)代已來(lái)臨。日前,發(fā)表于《BiologicalResearch》雜志上的論文綜述了IVF等輔助生殖技術(shù)對(duì)表觀遺傳學(xué)的內(nèi)在影響,并揭示了與輔助生殖相關(guān)的表觀遺傳學(xué)將有可能跨代遺傳。哺乳動(dòng)物受精發(fā)生在母體輸卵管,母體輸卵管是保證配子相遇和胚胎第一階段發(fā)展的地方。在胚胎第一次發(fā)育時(shí),表觀遺傳重編程對(duì)正常胚胎的命運(yùn)至關(guān)重要,然而這種表觀遺傳重編程非常容易受到環(huán)境變化的影響,如體外受精中涉及到的體外培養(yǎng)、營(yíng)養(yǎng)、光、溫度、氧分壓、胚胎產(chǎn)婦信號(hào)等可影響該過(guò)程的穩(wěn)定性。
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