受精後，新形成的小鼠胚胎中的細胞進行分裂增殖。這些細胞具有相同的DNA，但當它們開始扮演不同的角色時，基因表達模式就不同了。一旦有了幾十個細胞，胚胎中心就會出現一個充滿液體的腔，表面的細胞會變成胎盤，在一邊聚集的內細胞團則會變成胎兒。在表觀遺傳疾病中，基因表達指令不能正確傳遞或維持。例如，在Beckwith-Wiedemann綜合徵中，表觀遺傳標記的丟失會導致胎盤和胎兒的某些部分過度生長。
表觀遺傳疾病是指由錯誤的基因表達引起的疾病。雖然總體來說，這類疾病仍十分罕見，但曾接受生育治療的嬰兒遺傳這些疾病的風險比自然受孕的嬰兒高11倍。
近日，Magee-Womens研究所（MWRI）在小鼠身上進行的一項研究指出，接受生育治療的嬰兒患表觀遺傳疾病風險高的原因可能在於生育治療技術，而非母親的年齡。相關研究發表在11月25日的《臨床表觀遺傳學》雜誌上。
這項研究發現，生育治療在小鼠胚胎中引起了與Beckwith-Wiedemann、Silver-Russell和Angelman綜合徵相關的表觀遺傳學變化。令人驚訝的是，母親的年齡本身並沒有產生這樣的影響。研究報告的主要撰寫人、MWRI醫學院的Audrey Kindsfather說：“高齡產婦可能少了一件需要擔心的事情。我們需要臨床研究來支持這一點，但這是一個有希望的動物模型，臨床研究可以以此為基礎。”
近年來，越來越多的女性推遲了生育。隨著年齡的增長，她們的生殖系統也在老化，懷孕的幾率下降，而嬰兒患遺傳疾病（如唐氏綜合症）的幾率也隨之上升。研究人員此前推斷，母親的年齡可能會增加表觀遺傳疾病的幾率，這也可以解釋為何通過生育治療出生的嬰兒中這些罕見疾病的發病率更高，因為使用這些技術的女性往往年齡更大。
為了分離母親年齡和生育治療這兩個影響因素，科學家們轉向了小鼠研究。Kindsfather等人將雌性小鼠按年齡分組，從青春期到相當於人類女性45歲的年齡不等。促排卵和胚胎體外培養是生育治療中常見的程序，因此科學家們在每個年齡組中都選取一些小鼠接受激素注射以加速排卵，或者將在體外培養過的胚胎移植到它們體內，而對照組小鼠則是自然受孕。然後，通過測量DNA甲基化（與表觀遺傳疾病相關的基因上的分子鎖，可阻止基因表達）的數量，來量化小鼠胚胎的表觀遺傳變化。結果發現，激素治療和胚胎培養都破壞了這些關鍵部位的DNA甲基化。當這兩種方法聯合使用時，效果甚至更強。而另一方面，母親的年齡對這些基因周圍的DNA甲基化模式並沒有影響。
“這非常地出乎意料。”MWRI的首席研究員、匹茲堡大學婦產科和生殖科學副教授Mellissa Mann博士說，“我們知道，隨著女性年齡的增長，卵子會發生很多分子變化，所以我們認為這些變化可能會導致異常的DNA甲基化。我們很驚訝事實並非如此。”
自從40多年前第一個“試管嬰兒”誕生以來，生育治療已經取得了長足的進步，但這項新研究強調，這項技術仍有改進的空間。Kindsfather說：“這些都是很棒的技術，但通過這些技術出生的嬰兒仍與自然受孕出生的嬰兒不同，我們還需要做更多的研究來改善生育治療。”
編譯：花花
審稿：三水
期刊編號： 1868-7083
原文鏈接：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-11/uop-ftn112519.php
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