新研究解開體外受精之謎，為什么許多胚胎不能發(fā)育

通過對近一千個胚胎進行基因測試，科學(xué)家們提供了人類體外受精后胚胎命運的最詳細分析。研究結(jié)果提出了維持胚胎發(fā)育的新方法。

胚胎發(fā)育停滯及其影響

近一半被研究的胚胎由于早期發(fā)育中的基因缺陷而發(fā)育停滯——這一具有啟示意義的發(fā)現(xiàn)表明，更多的試管嬰兒可能會在生育治療過程中發(fā)生變化。這一獨特的胚胎數(shù)據(jù)組合也通過自然方式為仍然非常神秘的懷孕早期階段提供了新的線索。

比較自然受孕和體外受精的結(jié)果

“我們認(rèn)為這在自然受孕中也會發(fā)生，這就是為什么平均需要幾個月或更長時間才能懷孕，”約翰霍普金斯大學(xué)生物學(xué)助理教授Rajiv McCoy說。“非常令人驚訝的是，大多數(shù)胚胎停滯不是來自卵子形成的錯誤，而是來自受精后細胞分裂的錯誤。這些錯誤不是來自卵子的事實表明，也許可以通過改變試管受精的方式來減輕這些錯誤。”

這項研究最近發(fā)表在《Genome Medicine》雜志上。

英國約翰霍普金斯大學(xué)和倫敦婦女診所的研究人員將受精后幾天內(nèi)發(fā)育失敗的體外受精胚胎與存活下來的胚胎進行了比較，尋找基因差異。

了解基因檢測的重要性

“基因檢測通常只對存活的體外受精胚胎進行，以便決定將哪個胚胎移植到子宮，”McCoy說。“但從生物學(xué)的角度來看，如果我們想了解是什么讓這些胚胎存活下來，那么我們也必須測試所有其他胚胎。”

這些發(fā)現(xiàn)揭示了一些胚胎是如何在母體遺傳物質(zhì)預(yù)先裝入卵子控制細胞分裂時開始正常生長的，而當(dāng)胚胎的基因接管時，胚胎的發(fā)育就會停滯不前。

人類細胞中的染色體動力學(xué)

人類細胞通常有46條染色體，分別來自雙親各23條。研究小組發(fā)現(xiàn)，不能存活的胚胎一開始有46條染色體，但隨著細胞分裂，染色體數(shù)量不正確。

McCoy說:“如果你在一開始就有額外的缺失染色體，這并不重要，因為母體的機器控制著一切。當(dāng)胚胎基因組開啟時，就會出現(xiàn)問題。”

人類胚胎在早期發(fā)育中經(jīng)歷了異常高的染色體獲得和丟失率，稱為非整倍體。幾十年來，科學(xué)家們一直通過篩選體外受精胚胎來研究非整倍體，這些不幸的事情被認(rèn)為是導(dǎo)致人類懷孕失敗的原因。

McCoy說，因為非整倍體在許多其他物種中是罕見的，所以這一發(fā)現(xiàn)可以幫助解釋為什么懷孕失敗和流產(chǎn)在人類中如此普遍。

體外受精結(jié)果的意義和未來目標(biāo)

“非整倍性是人類每一代都在進行的一種極其強烈的自然選擇的一個例子，”McCoy說。“這可能只是人類生殖和發(fā)育的一個特征，但它對體外受精有影響。所以從長遠來看，我們希望我們能改進基因檢測，改善試管嬰兒的結(jié)果。”

研究人員計劃對來自凍結(jié)胚胎的特定細胞進行額外的測試，以追蹤染色體的起源，并觀察異常的細胞分裂是否與母親或父親的遺傳有關(guān)。

他們還想更好地了解胚胎培養(yǎng)皿中的化學(xué)成分等因素是否能提高胚胎的存活率。

倫敦婦女診所生殖醫(yī)學(xué)顧問、論文合著者Michael Summers說:“通過更多地了解導(dǎo)致胚胎停滯的機制，我們有可能糾正很多錯誤。問題可能是，通常使用的培養(yǎng)基的化學(xué)成分不能讓所有的胚胎生長，細胞的異常分裂是由于卵子和早期胚胎受到壓力，導(dǎo)致與染色體異常相關(guān)的異常分裂。”               

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