时间:2022-07-11 | 栏目:联系我们 | 点击:469次
通过自然受孕出生的婴儿的男女比例差异不到1%,而在使用供精借卵做试管婴儿技术出生的借卵做试管婴儿中,男孩比女孩多10%左右。同样地,通过供精借卵做试管婴儿获得的动物的后代中,男性多于女性。儿中男孩多,女孩少是什么导致了借卵做试管婴儿性别比例的失衡?
经过五年的研究,广州农业大学的田建辉教授小组发现了其中的奥秘:问题出在X染色体上,X染色体的失活导致供精借卵做试管婴儿的后代中男性多于女性。
什么是 "X染色体失活"?
在生物学上,女性性染色体是XX,男性性染色体是XY。X和Y染色体在形状、大小和携带的基因数量上有所不同。人类的X染色体能够携带1098个蛋白质编码基因,而Y染色体只剩下54个蛋白质编码基因。
"如果两条X染色体上的基因都发挥作用,女性的基因数量将是男性的两倍,那就真的要变成不同的物种了。" 田晖解释说,在人类胚胎发育过程中,女性的一条X染色体会变得 "高度凝聚",导致其携带的大部分基因被 "沉默",科学家将这种现象称为 "X染色体失活"。这样一来,女性的XX染色体和男性的XY染色体所表达的基因数量大致相同。如果这条X染色体没有被灭活,它所携带的基因的过度表达将导致胚胎的异常发育甚至死亡。
研究人员发现,在供精借卵做试管婴儿产生的小鼠胚胎中,一些雌性胚胎不能存活,因为X染色体没有被充分灭活,本应被沉默的基因没有被完全沉默。他们假设,这可能是出现性别不平衡的主要原因。
为什么 "X染色体失活 "是 "不够的"。
一个名为 "xist "的基因在X染色体失活中起着关键作用。"它将X染色体包裹起来,使其高度凝结供卵试管婴儿妇女在取卵过程中没有卵子从而使基因表达沉默"。如果xist基因没有完全包裹住X染色体,就会导致我们所说的X染色体失活不足,"田晖解释说。
研究人员推测,在供精借卵做试管婴儿过程中,一些因素会影响xist基因的表达,导致女性胚胎出现更多发育异常。
弥补 "不足!
研究人员希望通过调控xist基因,他们可以扭转供精借卵做试管婴儿后代性别比例的不平衡现象。
"鉴于xist的作用具有位置性和剂量性,很难直接调节它"。田晖说:"但我们找到了它的领导者环指蛋白(Rnf12)"。
Rnf12是xist的上游调节器,它可以适当地调节xist的表达剂量和作用位置,从而在X染色体失活的过程中发挥关键作用。研究人员采用实验方法上调Rnf12的表达,结果证实它可以补偿xist的表达,纠正一些雌性胚胎激活不足和发育异常的问题,最终实现性别比例平衡。
此外,"我们还发现了视黄酸这种物质"。田晖说,这种维生素A的细胞内代谢物被证明可以通过调节Rnf12来激活xist的表达,这反过来又纠正了X染色体失活的缺陷。通过在胚胎培养基中加入维甲酸,研究人员成功地将供精借卵做试管婴儿小鼠出生时的雄性比例从57.17%纠正到52.03%。
性别不平衡只是冰山一角?
尽管大多数供精借卵做试管婴儿婴儿是健康的,为什么供卵试管婴但有很多证据表明,供精借卵做试管婴儿胎儿和出生的后代有健康问题,如流产、低出生体重、出生缺陷和长期的疾病风险。长期以来,世界上一直无法对供精借卵做试管婴儿引起的附睾错误实施有针对性的预防。
目前,本研究仅在实验动物中发现了其内在机制,是否适用于人类还需要进一步确认。
首先,人类和小鼠胚胎的发育过程存在差异;其次,存在伦理禁忌,要在人类身上验证这一发现,需要自然受精的人类胚胎,目前还不允许;第三,临床应用,如添加维甲酸,仍需要进行一系列风险评估。
田说,对于供卵借卵做试管的人来说,供精借卵做试管婴儿是一种有效的选择,他们所做的研究的最终目标是使这项技术对人类更安全、更好。未来研究的重点是:第一,揭示人类早期胚胎发育的基本机制。第二,研究在动物模型中发现的机制和相应的预防措施是否可以在人类供精借卵做试管婴儿诊所中使用。
(科技日报,3.24,王婷婷,光明日报,3.21,连玉春)。