环境、情绪都会在卵子上留下烙印!上海生殖专家破解母亲遗传的基因功能改变之谜

基因序列没有改变,基因的“开关”却发生了变化!

自闭症的孩子中,5%的患儿是因为基因发生了改变,另外95%左右的患儿基因是正常的,怀疑是表观遗传发生了异常所致。

上海的生殖专家们正在和遗传研究专家联手,找到基因功能发生变化导致罕见病发生的检测方法!破解更多遗传疾病的密码。

最近上海交通大学医学院附属仁济医院生殖医学中心上海市辅助生殖与优生重点实验室团队在“老鼠妈妈”的卵子中寻求到了答案。此类母系遗传的基因功能改变罕见病的最新原创研究成果在顶尖期刊美国科学院院报《PNAS》上发表,引起众多关注。

仁济医院生殖医学科执行主任孙贇透露,研究还在继续中,希望在人的卵子上进行寻求到破解的密码,阻断更多的母亲遗传的基因功能改变罕见病。

编辑和分析“笑容背后”的基因表达

他们是一群表面看起来面带微笑、温和亲切的孩子,正常的代谢、血象、生化指标,但实际上这群孩子的笑容背后,伴随着一系列神经发育问题,包括严重的智力障碍、语言缺失、癫痫发作。他们得了一种叫天使综合征的罕见病,这些天使们无法生活自理,需要终生被照顾。专家们发现这是一组由母源方面基因表达缺陷所导致的神经发育性疾病。

仁济的研究团队就在小鼠上先进行了天使综合征的单卵子DNA甲基化基因分析和编辑。

研究团队论证了利用单个第一极体来评估或预测同胞单卵子的特定甲基化,并且利用基于dCas9的表观编辑技术对特定甲基化进行编辑,从而提供预防和纠正母系传播的非遗传性疾病或病症的策略。

许多不明原因的发育障碍就是这么来的

孙贇解释,对于罕见遗传病的问题,如果发现是DNA序列出现问题,目前已经有办法进行诊断和干预。但是,序列没有改变,基因功能改变的遗传病如何阻断并干预,目前还是一个谜,导致了很多遗传病目前没有明确诊断和治疗,依然在跨代遗传,包括基因印记病、非遗传性癌症和糖尿病以及许多发育障碍疾病等。

此次,专家们特别聚焦的是母亲遗传的基因功能改变。

孙贇指出,相比精子,卵子更为脆弱。女性一生中只有400个卵子,男性的精子确是在不断地产生并在不断地替代中。很多外界因素例如“吃喝拉撒”,心理创伤等都会对卵子造成影响,并留下烙印,就表现在表关遗传上,并且传递给子代。

许多不明原因的发育障碍就是这么来的。例如此类疾病中的印记病比较罕见,大多数宝宝发病后的主要表现为过度生长、生长迟缓、智力障碍,还有些宝宝会带有行为异常症状,这一系列反常对孩子健康成长起着至关重要的作用,但目前没有办法治疗。

再例如,众所周知的自闭症谱系障碍儿童中,包括社交障碍类型、语言发育迟缓类型、兴趣狭窄型、智力发育障碍型等等,大约只有5%的患儿是因为基因发生了改变,另外95%左右的患儿基因是正常的,怀疑是表观遗传发生了异常所致。 

卵子老化也会带来一系列问题

与此同时,卵子老化也会带来一系列问题。

目前的研究还发现卵子老化可能带来出生子代表观遗传学发生变化,这些变化都有可能造成孩子生长发育障碍疾病。

这个研究有望进一步检测此类患儿母亲的卵子上表观遗传学发生变化的相关靶点,为评估、预测和阻止并纠正母源非遗传性疾病传递的策略,也为加速研究生命开始的最初阶段母源表观遗传信息的传递提供了方案。

相关论文发表在2019年5月14日的《美国科学院院报》。仁济医院生殖医学中心孙贇教授、杜艳芝研究员为该文共同通讯作者。

近年来,仁济医院生殖医学中心辅助生殖技术成功率约为55%-60%,居国际领先水平。

来源:周到上海       作者:陈里予 袁蕙芸