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单精子卵细胞质内注射安全性研究进展
单精子卵细胞质内注射(in tracytoplasmic sperm injection,ICSI)技术从1992年诞生以来,已成为现代辅助生殖技术(assisted reproductive technology,ART)的一项重要组成部分,用于治疗少、弱、畸精子症等男性不育,以及常规体外受精周期失败等情况,为无数不孕不育夫妇带来了福音.然而随着生殖医学及其他相关学科的发展,人们对该技术对胚胎发育及出生后代的安全性等产生了新的看法.本文就目前对于ICSI技术本身及其可能导致早期受精异常、胚胎发育异常及出生后代遗传风险等的研究近况作以下概述.
关键词： 单精子卵细胞质内注射 染色体异常 Y染色体微缺失 印记基因 -
印记基因PEG10在葡萄胎组织中的表达以及意义
目的:通过免疫组化方法,探讨印记基因PEG10在葡萄胎组织中的表达及其在早期鉴别葡萄胎妊娠中的应用价值.方法:选取经病理组织学诊断为完全性葡萄胎、部分性葡萄胎、正常早孕、难免流产的标本共计156例,采用免疫组织化学技术检测PEG10在其中的表达,研究遗传印记基因PEG10在葡萄胎妊娠以及非葡萄胎妊娠中的表达.结果:PEG10在四组蜕膜组织中均有表达,在难免流产组呈弱阳性表达,在正常早孕组呈弱阳性和中度阳性表达,在部分性葡萄胎组中呈中度阳性和强阳性表达,在完全性葡萄胎组中呈强阳性表达.PEG10在葡萄胎妊娠组表达明显增多于非葡萄胎妊娠组,两组比较具有显著性差异(P＜0.01),部分性葡萄胎组表达增多于难免流产组,两组比较差异有显著性(P＜0.05).结论:遗传印记基因PEG10在葡萄胎组织中的表达明显高于正常早期妊娠和难免流产组,PEG10基因表达上调与葡萄胎的发生可能有重要关系,是否可将其用于病理诊断鉴别困难时的辅助手段.
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印记基因SLC22A18的表达与乳腺癌侵袭能力的关系
目的:研究印记基因SLC22A1 8(solute carrier family 22,member 18)在乳腺癌中的表达情况及其与乳腺癌侵袭能力的关系.方法:采用Transwell方法评估2种不同恶性程度的乳腺癌细胞株MDA-MB-231(恶性程度高)和MCF-7(恶性程度低)的侵袭转移能力.分别采用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和蛋白质印迹法检测SLC22A18的mRNA和蛋白在这2种乳腺癌细胞株中的表达情况.结果:MDA-MB-231细胞株恶性程度高,穿过膜的细胞多,侵袭能力强;MCF-7细胞株恶性程度低,穿过膜的细胞少,侵袭能力弱;SLC22A 18在MCF-7中的mRNA和蛋白表达水平高于MDA-MB-231;差异有统计学意义(P＜0.01).结论:印记基因SLC22A18的表达与乳腺癌细胞的侵袭能力相关,该基因有望作为一个抑癌基因抑制乳腺癌的转移.
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外显子组测序筛查遗传性牙龈纤维瘤的致病基因
目的 绘制并分析遗传性牙龈纤维瘤(HGF)突变遗传图谱,预测与其发病有关的特异性突变和基因.方法 利用第二代Sloxa测序技术对所收集到的一个具有明显母系遗传特征的家系样本进行全外显子组测序,结合生物信息学手段和实验验证,筛选可能与HGF发病有关的单核苷酸多态性(SNP)和基因,并在正常人群中进行验证.结果 筛选到17个可能与该病发生相关的SNP,在约200个正常人验证中出现了少量相同变异;在与表达谱芯片结果联合分析中,在5个母系印记基因中筛选出5个新的变异并加以验证.结论 成功绘制出HGF外显子组突变图谱,部分SNP在正常人群中有低频发生,并在5个母系印记基因中发现未报道的突变.通过引入全外显子组测序技术对该病进行开拓性的研究,为进一步研究该病有着借鉴意义.
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辅助生殖技术对印记基因失调疾病及表观遗传影响的研究进展
基因组印记是指不同亲本来源的一对等位基因之间存在功能上的差异,属于表观遗传修饰的一种.普遍认为与甲基化有关.印记是正常发育必不可少的调控机制,其异常表达必然引起多种相关疾病.而目前研究表明,印记基因失调相关疾病(Beckwith-Wiedemann syndrome)作为辅助生殖技术的副作用,在子代中发病率增高.本研究就辅助生殖技术下的印记基因相关疾病研究进行综述,介绍辅助生殖子代中印记基因相关疾病的发病状况及导致该疾病发生的机理,总结辅助生殖技术对配子印记基因甲基化的影响及临床意义.
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手机辐射对离体精子质量及DNA甲基化的影响
目的:研究手机辐射对男性离体精液的影响及其相关机制. 方法:依照WHO《人类精液检查与处理实验室手册》第5版的标准,随机选择97例精液常规参数正常的男性作为研究对象,并将每例研究对象的精液一式2份为对照组和辐射组.辐射组与对照组相比,除了给予一定剂量(1 950 MHz,SAR 3.0 W/kg,时间3h)的辐射外,其他条件和处理均相同.从精液常规参数、顶体反应能力、精子凋亡程度以及DNA甲基化水平方面,综合分析手机辐射对精液质量的影响. 结果:与对照组相比,辐射组前向运动精子百分率显著降低[(36.64±16.93)％vs(27.56±16.92)％,P＜0.01],精子活率显著降低[(63.72±16.35)％vs(54.31 ±17.35)％,P＜0.01],精子头部缺陷率显著升高[(69.92±4.46)％vs(71.17±4.89)％,P＜0.05],而顶体反应率无统计学差异[(66.20±6.75)％ vs (64.50±3.47)％,P＞0.05].与对照组相比,辐射组精子早期凋亡率显著升高[(4.44±5.89)％vs(6.89±9.84)％,P＜0.05].辐射对精子的父源印记基因H19印记基因的印记控制区域及母源印记基因KvDMR1的DNA甲基化丢失率[(0.60±0.02)％vs(1.40±0.03)％,(0.00±0.00)％vs(1.80±0.03)％,P均＞0.05)]均无显著影响. 结论:手机辐射可致前向运动精子百分率、存活率显著降低,精子头部缺陷率和精子早期凋亡率显著升高.
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印记基因H19甲基化在辅助生殖领域中的研究进展
印记基因H19作为发现较早的母系印记之一,于胚胎发育早期高度表达,并主要集中于内胚层和中胚层,在调节胚胎的生长发育和子代行为方面发挥着重要作.越来越多的研究表明,印记基因H19的印记控制区中CpG岛甲基化状态的改变会导致男性精液质量和女性卵母细胞质量的下降,从而影响人类的生育力,而且印记基因H19本身便与胚胎的生长发育有关.文章对印记基因H19甲基化情况在辅助生殖技术中的研究进展进行综述.
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印记基因调控肿瘤的研究进展
在胚胎生长和行为发育的过程中,印记基因起到了关键的调控作用,往往是潜在的癌基因或者抑癌基因.而肿瘤是由于异常的细胞生长而导致的一类疾病,其特征是遗传变异和表观遗传改变,如DNA序列的突变和DNA甲基化.基因印记一旦发生错误,将扰乱个体的生长和发育,导致遗传性疾病,甚至可引发恶性肿瘤.文中就印记基因调控肿瘤的研究进展进行综述.
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DNA甲基化和基因组印记现象
基因组印记是表遗传系统的一个特殊形式.发育中的男性和女性生殖细胞中,有些基因被分别标志(甲基化),从而保证在后裔中仅出现源自某一亲代(父或母)的表达.现将DNA甲基化和基因组印记的研究进展综述如下.
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印记基因与胎儿生长发育关系的研究进展
基因组印记是种表观遗传学现象，通过沉默亲本一方的等位基因，导致单等位基因表达。印记主要存在于哺乳动物胎盘中，平衡亲本向下一代的资源分配。因此，遗传和表观遗传损害导致的特定基因的剂量改变可以导致多种发育疾病，这些疾病通常与胎儿生长和神经系统异常有关。常见的印记基因有H19、胰岛素样生长因子2（IGF2）、生长因子受体结合蛋白10（GRB10）、δ样蛋白1同源物（DLK1）。印记基因不仅影响胎儿出生前的发育和胎盘起源，在胎儿出生后同样发挥重要作用。
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印记基因过氧化物酶体增生物激活受体γ共激活因子1α和胰十二指肠同源盒的表达和甲基化与新生儿出生结局的关系
目的 研究印记基因PGC-1α和PDX1在无妊娠并发症孕妇分娩的异常出生体质量儿胎盘组织中的mRNA表达和甲基化的状态,探讨PGC-1α和PDX1甲基化状态对新生儿出生结局的影响.方法 应用实时定量PCR技术和基因组DNA亚硫酸氢钠处理后直接测序法检测高出生体质量组、低出生体质量组和正常出生体质量组胎盘组织中PGC-1α和PDX1的mRNA表达和甲基化.结果 PGC-1α、PDX1两基因低出生体质量组与正常出生体质量组比较,差异均有统计学意义(P＜0.05),PDX1在高出生体质量组与正常出生体质量组之间差异有统计学意义(P ＜0.05);PDX1甲基化水平与mRNA的表达呈负相关(r=-0.73,P＜0.01).在低出生体质量组和正常出生体质量组,PGC-1α和PDX1mRNA在胎盘中的表达与出生体质量呈正相关(r值分别为0.87、0.68,P＜0.01).结论 PGC-1α和PDX1的表达下调可能是发生低出生体质量儿的原因之一,甲基化水平的升高可能参与其表达下调,并且可能与低出生体质量儿的产生相关.
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宫内发育迟缓对印记基因胰岛素样生长因子-2/过氧化物酶体增生物激活受体y共激活因子1α基因表达的影响
目的 研究新生儿胎盘组织中印记基因IGF-2和PGC-1α的甲基化和mRNA的表达水平,探讨印记基因与宫内发育迟缓的相关性.方法 收集无妊娠期并发症及无胎盘脐带异常的足月儿新鲜胎盘共40例,其中正常出生体质量儿20例为对照组、足月小样儿20例为实验组,采用基因组DNA亚硫酸氢钠处理后直接测序法和实时荧光定量PCR方法检测以上标本中IGF-2和PGC-1α基因甲基化和mRNA的表达.结果 实验组IGF-2和PGC-1α的基因甲基化的表达比对照组增高,mRNA表达水平较对照组降低,差异均有统计学意义(P＜0.05).出生体质量与IGF-2和PGC-1α mRNA在胎盘中的表达呈正相关(r值分别为0.79、0.87,P＜0.01).结论 宫内发育迟缓影响印记基因IGF-2和PGC-1α的表达,这2个基因可能作为修饰的靶点,从而对宫内发育迟缓胎儿进行早期的干预.
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遗传印记基因PEG10在结肠癌中的表达及意义
目的 研究遗传印记基因PEG10在结肠癌、癌旁组织、正常结肠组织中的表达及意义.方法 收集中国人民解放军第一七四医院2015年1月-2015年9月40例结肠癌、癌旁组织,20例正常结肠组织标本,通过免疫组织化学及蛋白印迹法检测PEG10的细胞定位及其表达差异.结果 PEG10细胞主要分布于细胞质,在结肠癌中呈过表达,其表达明显高于癌旁组织、正常结肠组织,差异有统计学意义(P＜0.01).结论 PEG10可能参与结肠癌发生、发展,但其具体作用机制仍需进一步探讨.
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胎盘发生中的表观遗传学
胚外组织尤其是胎盘的正常发生对于维持哺乳动物胎儿在子宫中的发育和生长是必须的.胎盘发生是一个复杂的基因表达调控的过程,近年来的研究表明表观遗传在该过程中也起着重要作用.表观遗传调控在胎盘发生过程的几个主要事件中发挥作用,包括表观遗传对滋养层细胞分化和发育的调控、印记基因对胎盘发生和营养转运的调控、胎盘中的X染色体失活,以及胎盘表观遗传调控异常所导致的妊娠相关疾病.
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H19/IGF2基因印记调控机制研究进展
H19/IGF2基因是目前发现的为数不多的印记基因之一,两基因定位相近,表达调控相关,对个体的生长、发育及行为发展有重要作用,H19/IGF2印记异常与许多肿瘤的发生有关.H19/IGF2基因印记调控机制非常复杂,近年的研究发现与其共同竞争一套增强子、等位基因的差异性甲基化、染色质构型以及转录周期有关,但尚未形成公认的统一调节机制.
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H19基因在肿瘤发生发展中的作用研究进展
H19在人体内作为一种特殊的基因，能够通过转录产生一种长链非编码RNA H19，且自身能与 IGF2基因构成一对印记基因。正是由于其双重特性，因此在肝癌、胃癌、结直肠癌、膀胱癌、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、食管鳞状细胞癌、骨肉瘤、Wilms 瘤等全身多种肿瘤中均有讨论与研究。近年来研究发现，H19主要通过其转录产物--长链非编码 RNA H19调控 miRNA 前体、P53基因，或者与 IGF2基因通过表观遗传学的修饰作用，在肿瘤的发生发展中发挥作用。现就近年来H19在肿瘤发生发展中的新研究进展作一综述。
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两例父源性6号染色体单亲二体的产前诊断
目的 对2例父源性6号染色体单亲二体(paternal uniparental disomy of chromosome b,pUPD6)进行产前诊断.方法 对胎儿细胞进行原位培养和G显带染色体核型分析,应用单核苷酸多态性微阵列芯片对胎儿样本及父母双方的外周血DNA进行分析.结果 两例胎儿均为正常男性核型,芯片检测显示其均为pUPD6.结论 pUPD6可导致1型新生儿短暂性糖尿病.隐性致病突变的纯合状态、印记基因障碍、对胎盘功能的影响是单亲二体产前诊断和遗传咨询中应考虑的主要致病因素.
关键词： 6号染色体单亲二体 1型新生儿暂时性糖尿病 印记基因 产前诊断 -
韦-伯综合征相关印记基因在人类卵母细胞及植入前胚胎的正常表达
目的检测韦-伯综合征(Beckwith-Wiedemann syndrome,BWS)相关印记基因在人类卵母细胞和植入前胚胎的正常表达,探讨辅助生殖技术(assisted reproductive technology,ART)和BWS的关系.方法应用嵌套式逆转录-聚合酶链反应技术检测印记基因 P57KIP2、LIT1、TSSC3在人类卵母细胞及植入前胚胎的正常表达.结果卵母细胞和各期植入前胚胎、囊胚泡中均存在P57KIP2表达. LIT1自8细胞胚胎开始表达,持续至囊胚泡期. TSSC3于卵母细胞及各期植入前胚胎中均未表达.结论 BWS相关印迹基因 LIT1、P57KIP2表达于植入前胚胎,ART技术的体外干预可能影响其印迹基因的正常表达.
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男性不育相关印记基因研究进展
随着对男性不育病因机制的深入研究,男性不育与印记基因异常甲基化的联系引起了广泛关注.H19、MEG3、MEST、SNRPN基因是与男性不育相关的印记基因,异常的印记信息可能会对精液质量(如精子浓度、活力和形态)产生影响,但其机制目前尚不清楚.精子基因印记重建和擦除分别出现在精子发生过程和胚胎移植前,加之越来越多研究显示通过辅助生殖技术出生子代患印记紊乱综合征的几率明显高于自然生育的子代,引发了人们对于辅助生殖技术安全性的担忧,并推测该技术操作过程及体外环境可能会对精子印记信息产生影响,继而导致子代患印记疾病,但这种推测尚缺乏有力的证据.本文系统地阐述了印记基因异常对男性生育能力的影响以及其对子代可能衍生的影响,为男性不育病因的表观遗传学机制研究提供帮助.
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冷冻胚胎印记基因H19的DNA甲基化状态研究
目的:比较研究常规慢速冷冻和玻璃化冷冻后的人类早期胚胎印记基因H19的DNA甲基化状态,初步了解低温冷冻对胚胎基因印记的影响.方法:收集胚胎移植术后正常受精的低质量的第3天胚胎152个,进行冷冻、复苏,其中常规慢速冷冻胚胎78个,玻璃化冷冻胚胎74个,另收集70个新鲜未冷冻胚胎作为对照;记录3种类型单个胚胎Bisulfite-PCR扩增个数,采用结合重亚硫酸盐限制性酶分析法检测胚胎印记基因H19的DNA甲基化状态.结果:慢速冷冻胚胎、玻璃化冷冻胚胎及新鲜未冷冻胚胎的单个胚胎Bisulfite-PCR扩增分别成功40、53、58个;慢速冷冻胚胎、玻璃化冷冻胚胎及新鲜未冷冻胚胎H19基因的平均甲基化程度分别为(44.8±6.4)％、(47.5±5.6)％及(46.7±6.0)％,异常甲基化率分别为10.0％ (4/40)、13.2％ (7/53)及3.4％ (2/58);3组胚胎的甲基化程度和异常甲基化率比较,差异无统计学意义(P＞0.05).结论:低温冷冻不增加人类胚胎甲基化异常的发生率.
