PNAS破解多年謎團：X染色體失活，試管嬰兒男孩多於女孩

通過體外受精生育的後代中男孩往往比女孩多，這有科學依據嗎？日前，中國農業大學田見暉教授引領的研究發現該現象與X染色體失活有關，體外受精過程雌性胚胎中的一個X染色體沉默是導致體外受精小鼠性別比例失調的原因，此外該團隊還揭示了通過改變胚胎植入前IVF胚胎的生長環境可逆轉這種性別失調，相關研究成果於3月7日發表於《PNAS》雜誌上。

中國科學家破解試管嬰兒性別比例失調之謎

在美國，大約有1.5%的新生兒受益於試管嬰兒技術，在其他地方，通過試管嬰兒生育的概率高達4%。輔助生殖技術也廣泛應用於牛、豬以及其他家畜的育種過程中。從90年代開始研究人員就開始記錄體外受精後代偏雄性的現象。在過去的十年中，研究人員在人類體外受精胚胎中也出發現了類似的現象，但缺乏一致的證據。

在該研究中，研究人員通過比較體外受精與正常受孕小鼠胚胎X染色體印跡，結果發現X染色體失活似乎受Xist基因的表達以及Rnf12蛋白（ring finger protein）的影響。Xist是雌性哺乳動物一個X染色體的轉錄沉默所需的一個長非編碼RNA，Rnf12是Xist基因的上游調控因子，在磁性胚胎中Xist基因和Rnf12的表達均受受損，但在雄性胚胎中則正常表達。研究人員通過實驗室方法上調Rnf12的表達來拯救Xist基因。研究人員通過在胚胎植入前的培養環境中添加視黃酸有效扭轉了體外受精小鼠的性別比例。

研究人員說，「我們的研究不僅揭示了體外受精過程中雌性妊娠丟失及後代性別失調的機制，同時還揭示了通過改變體外受精的培養環境來扭轉後代性別失調的問題，為探索體外受精相關的併發症提供一個新的路線。」

關於X染色體失活

雌性哺乳動物攜帶兩個版本的X-染色體，而雄性則攜帶一個X-染色和一個Y-染色體，為了抵消雙劑量同一基因可能產生的毒性，X-染色體上的大多數基因都被沉默，該過程為X染色體失活。X染色體失活或里昂化（lyonization）是指雌性哺乳類細胞中兩條X染色體的其中之一失去活性的現象，過程中X染色體會被包裝成異染色質，進而因功能受抑制而沉默化。

國際專家對該研究的態度

加利福尼亞大學生殖內分泌專家Paulo Rinaudo表示，「先前研究者們就開始懷疑X染色體失活對體外受精後代性別產生重要的影響，該研究在探索該機制中作了很大的貢獻。」

紐約大學蘭貢醫學中心David Keefe說，「如果輔助生殖技術如體外受精真的改變了基本生育過程，那麼表觀遺傳學修飾是否會受體外受精的影響？性別失調只是冰山的一角。」

南加州大學的Kristin Bendikson 說，「這就是我們在體外受精實驗室中需謹慎行事的原因」，她對中國研究團隊改變胚胎植入前IVF胚胎生長環境留下了深刻的印象，「這提醒了每個人，我們在實驗室里的每個行為都將影響胚胎遺傳學，這是個非常重要的一課。」然而，該研究是否能用於人類還有待研究，Bendikson指出，「所有物種體內的機制都存在差異，將該研究結果轉化為人類證據還需謹慎。」

延伸：輔助生殖IVF對錶觀遺傳學的影響

動物和人類體外受精（IVF）的出現意味著新有機體的不同尋常時代已來臨。日前，發表於《Biological Research》雜誌上的論文綜述了IVF等輔助生殖技術對錶觀遺傳學的內在影響，並揭示了與輔助生殖相關的表觀遺傳學將有可能跨代遺傳。哺乳動物受精發生在母體輸卵管，母體輸卵管是保證配子相遇和胚胎第一階段發展的地方。在胚胎第一次發育時，表觀遺傳重編程對正常胚胎的命運至關重要，然而這種表觀遺傳重編程非常容易受到環境變化的影響，如體外受精中涉及到的體外培養、營養、光、溫度、氧分壓、胚胎產婦信號等可影響該過程的穩定性。

備註：本文根據The Scientist官網編譯

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