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Nature子刊:早期胚胎异常不一定影响后代健康(附真实案例和研究)

2016/04/01 来源:生物探索
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导读
3月26日,剑桥大学的研究人员在《Nature Communications》上表明胚胎早期细胞异常并不意味着新生儿一定携带先天性缺陷,胚胎早期异常的细胞可通过细胞凋亡被淘汰,取而代之的是健康细胞,在许多情况下能完全修复胚胎。


3月29日,剑桥大学的研究人员在《Nature Communications》上表明胚胎早期细胞异常并不意味着新生儿一定携带先天性缺陷,如唐氏综合征等。科学家研究表明,胚胎早期异常的细胞可通过细胞凋亡被淘汰,取而代之的是健康细胞,在许多情况下能完全修复胚胎。

正常情况下,人类胚胎中的每个细胞都包含23对染色体(22对常染色体加1对性染色体),但有些细胞可能携带多余的染色体拷贝,从而导致发育障碍。胎儿出生缺陷风险较高的孕妇,尤其是高龄孕妇通常被建议接受基因异常的检测。例如,在孕期11-14周时,孕妇被建议进行绒毛取样术检测(CVS),包括切除和分析胎盘细胞;在孕期15-20周,孕妇被建议进行羊膜穿刺,分析脱落到羊水中的胎盘细胞,这种检测更为准确。

真实案例:四分之一的胎盘细胞异常,却能生育健康的宝宝

本文资深作者Magdalena Zernicka-Goetz教授根据自身第二次怀孕的经验展开了此项研究,她说,“我是40岁以上高龄产妇中的一员,我第二次怀孕时已经44岁了。”当时CVS检测发现,链接她和胎儿的胎盘细胞有四分之一属于异常。异常细胞是否影响宝宝发育?这样的疑虑涌上她心头。当Zernicka-Goetz教授与遗传学家讨论潜在的影响时,她发现人们对包含异常细胞的胎盘命运以及胚胎中异常细胞的命运了解甚少。

然而,幸运的是,Zernicka-Goetz教授的第二个孩子最终健康出生。这令她激动不已,她说,“对于那些人类不完全理解的检测结果,很多孕妇做了不同的选择。四分之一的胎盘细胞携带异常基因意味着什么?代表新生儿携带出生缺陷?这就是我们想要回答的问题。鉴于女性平均生育年龄逐渐上升,这个问题变得越来越重要。”

本文共同作者,比利时卢汶大学Thierry Voet 教授说, “事实上,体外受精的早期胚胎中含有80%-90%的异常细胞或异常染色体结构,CSV检测可能在某种程度上揭示这些异常。”

构建非整倍体小鼠模型,开展研究

在本研究中,Zernicka-Goetz教授及其同事通过将含有正常细胞的8-细胞胚胎与细胞异常的胚胎混合,构建了非整倍体小鼠模型。相对而言,非整倍体小鼠模型不太寻常,因而研究人员使用逆转录素来诱导非整倍性。

在正常细胞和异常细胞各占一半的胚胎中,研究人员发现胚胎中的异常细胞通过“细胞凋亡”得以消除,即使胎盘细胞异常的情况下也是如此,此外,正常细胞还取代了被消除的异常细胞,最终使整个胚胎的细胞都正常。当胚胎中异常细胞和正常细胞的比例为3:1时,一些异常细胞能够继续生存,但正常细胞的比例有增加。

Zernicka-Goetz教授解释道,“胚胎具有惊人的自我修复能力,我们发现即使有一半的异常细胞,胚胎也可完全自我修复。如果人类也有同样的效果,那么初步检测结果为胚胎细胞异常也并不一定意味着新生儿携带出生缺陷。”研究人员下一步试图确定能进行自我修复的胚胎中异常细胞与正常细胞的比例临界值。