随着现代医学的发展,试管婴儿技术(IVF)已帮助无数家庭迎来了新生命。
做过三代试管的姐妹都清楚,通过胚胎植入前遗传学检测(PGT),选择植入染色体正常的胚胎,从而尽可能避免生下异常的婴儿,同时提高植入率、降低流产率。
通常,在PGT筛查报告里看到的胚胎结果,要么是染色体数目正常的整倍体,要么就是染色体数目异常的非整倍体,而随着检测筛查技术越来越发达,分析精度大幅提升,筛查后还能发现第三种结果,就是所谓的嵌合体胚胎,也有人直译为“马赛克胚胎”。
(从左到右依次为正常胚胎、异常胚胎、马赛克胚胎)
这种嵌合体现象,意味着筛查时发现单个胚胎里存在整倍体细胞和非整倍体细胞的组合,而这类的嵌合体的出现几率大概是10-20%左右。
一旦碰到这个情况,大部分备孕家庭都会疑惑不解,今天让我们来认识下“马赛克”胚胎。
单细胞受精后,就开始分裂,一分二、二分四、四分八……以此类推。在分裂之前,每个细胞都需要完全复制,从而保证染色体数目完全相同。
但是,一些原因会导致分裂出错,一个细胞出错会导致接下来的“复制”相继出错。最终的胚胎不是正常分裂的胚胎,而是两个不同的细胞群,也就是我们所说的马赛克胚胎。
2016年种植前遗传学诊断国际协会(PGDIS)规定:
• 异常细胞占比小于20%称为整倍体胚胎(正常)
• 20%~80%称为嵌合体胚胎(马赛克)
• >80%称为非整倍体胚胎
(马赛克胚胎中异常细胞占比不同)
嵌合体胚胎主要是胚胎在受精卵细胞分裂发育的阶段,部分细胞的染色体拷贝出现错误,而这些错误并没有导致这些细胞死亡,而是继续分裂,就导致胚胎中部分细胞的染色体异常。简单总结一句就是细胞分裂错误形成,就像是红豆和绿豆混在一起。
(马赛克胚胎形成示意图)
根据嵌合类型的不同可分为:
▪非整倍体/非整倍体嵌合
即不同细胞系虽然染色体组成不同,但是均为染色体非整倍体,只是涉及不同染色体或倍性不同。这种类型嵌合胚胎一般不能发育为健康胎儿,对PGT诊断影响小。
▪整倍体/非整倍体嵌合
即部分细胞系染色体组成正常,而另一部分细胞系存在染色体非整倍体。这类型嵌合体胚胎发育潜能存在不确定性,对PGT的诊断影响较大。
囊胚活检通常获取4~10个滋养外胚层细胞,其嵌合比例不能完全代表剩余胚胎细胞的嵌合比例,所以,PGT中诊断为嵌合状态的胚胎其发育潜能存在不确定性。
研究发现,某些嵌合胚胎即使存在一部分非整倍体细胞,仍然能够发育成健康的胎儿。
这一现象让专家们不禁思考:
“是否可以通过干预,减少嵌合胚胎中的非整倍体细胞,从而提高胚胎的成功率?”
🔸HIF1A:胚胎的“保护伞”
在胚胎发育过程中,HIF1A(缺氧诱导因子1α)扮演了重要的角色。HIF1A通常在缺氧环境中被激活,帮助细胞应对压力,维持生存。
研究人员发现,在试管婴儿的胚胎发育中,如果HIF1A能够在适当的时机被激活,就可以帮助那些因为染色体错误而面临“淘汰”的非整倍体细胞继续存活。
这意味着,通过调控HIF1A的表达,或许能够干预胚胎中的嵌合率,减少非整倍体细胞的数量,提高胚胎的发育潜力。
(图源见水印,侵删)
🔸AZ3146的神奇作用:让胚胎“自救”
研究中,科学家们使用了一种名为AZ3146的药物来处理小鼠胚胎。
这种药物能够诱导胚胎中染色体的分离错误,但与以往的药物不同,AZ3146在处理过程中不会显著激活p53——一种通常会导致细胞凋亡的蛋白质。
相反,AZ3146能够暂时性地上调HIF1A,帮助胚胎中出现错误的细胞自我修复,避免被过早淘汰。
这一发现意味着,通过合理使用AZ3146,可能有机会提高嵌合胚胎的发育成功率,尤其是在面对染色体错误风险较高的高龄女性中。
(图源见水印,侵删)
对于许多高龄女性来说,胚胎的染色体异常率较高是导致妊娠失败的主要原因之一。
这项研究的发现无疑为这些女性带来了新的希望。通过调控HIF1A的表达,未来的试管婴儿技术或许能够进一步提高高龄女性的妊娠成功率,减少因染色体异常导致的发育问题。
研究还表明,抑制HIF1A可减少嵌合胚胎中非整倍体细胞的比例,从而优化胚胎的质量。
这对于提高胚胎移植后的着床率和妊娠成功率,尤其是在高龄女性群体中,具有重要的临床应用价值。
总的来说,嵌合胚胎的干预不仅是可能的,而且随着对HIF1A等关键分子的深入研究,科学家们正在逐步找到优化试管婴儿技术的新方法。
这一进展为高龄女性带来了更多的生育希望,也让我们看到了未来生殖医学的新方向。
在不远的将来,通过科学手段干预嵌合胚胎的发育,或许将成为提高试管婴儿成功率的新利器。对于所有期待新生命到来的家庭,这无疑是一个充满希望的好消息。
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