辅助生殖技术对基因组印迹影响的研究进展 蒋一林 (上海交通大学环境学院F1116102上海市东川路800号) 摘要:基因印迹是表观遗传学的一种,对配子形成、胚胎发育和出生后生长发育 具有重要意义。基因组印迹每一个繁殖周期都要经历擦除、重建、维持的规律性变化, 此过程发生在配子和胚胎的发育过程中。辅助生殖技术涉及配子发生、成熟和胚胎形成 的关键阶段,可能对基因组印迹变化产生影响。现已发现数种与辅助生殖技术相关的基 因印迹异常疾病 关键词:辅助生殖技术,基因组印迹,印迹基因,基因印迹异常疾病 ABSTRACT:Genomic imprinting is one kind of Epigenetics,which has vast importance to gametogenesis,embryogenesis and after birth development.Assisted reproductive technology is involved in the key phase when genomic imprinting goes through regular patterns of erasure,establishment,and maintenance.It may have effect on the change of genomic imprinting patterns.Until now,more and more evidence published showed that some ART might be related to genomic imprinting disorders. Keywords:Assisted reproductive technology,Genomic imprinting,Imprinting gene,Imprinting disorders 辅助生殖技术(Assisted Reproductive Technology,ART)是指运用医学技术和 方法对配子、合子、胚胎进行人工操作以达到受孕目的的技术,可分为人工授精 (Artificial Insemination,AI)和体外受精-胚胎移植(In Vitro Fertilization and Embryo Transfer,IVF-ET)及其衍生技术两大类四。通过近几十年的发展,辅助生殖 技术已经成为治疗各种原因不孕的重要手段,全球目前已有3百多万儿童经由辅助生殖 技术出生。随着越来越多的ART新生儿降临于世,关于辅助生殖技术的安全性问题也成 为了研究热点。早在2O世纪末,就有学者对ART子代的出生缺陷进行描述:如Lancasterl2I 于1987年就指出IVF婴儿发生神经管畸形和大血管移位的比率增加,近年来的研究也表 明ART子代出现出生缺陷、低出生体重、染色体异常甚至罕见遗传病的发生率高于正常 儿童。所幸的是,ART技术的广泛应用和大量子代的出生及其成长为大范围的随访、 研究奠定了基础,这使得人们有机会深入调查辅助生殖技术的安全性。 几个小规模的临床实验已经报道经辅助生殖技术出生儿患基因印迹异常疾病的风 险较高4。在基因组印迹过程中,哺乳动物的雌性和雄性的生殖细胞在某一染色体区产 生了特定的性别印迹,经过不同的表遗传修饰,如DNA甲基化/去甲基化、组蛋白乙酰化 等,导致后代体细胞中两个亲本来源的基因组有不同的表达活性。印迹基因因其在配子 和胚胎发生过程中的特殊表达方式,与ART相关疾病之间的关系正日益受到关注。本文 在国内外一些文献期刊的基础上,结合最新的研究进展,就辅助生殖技术对基因组印迹 的影响作了简要综述。 1辅助生殖技术 辅助生殖技术包括人工授精(AI)、体外受精一胚胎移植(IVF-ET)、ICSI、种植前 遗传学诊断及其衍生的冻融胚胎移植、胚胎辅助孵化、卵子体外成熟培养等。 1890年,人工授精首次被应用于临床,但由于种种原因,直至1907年,辅助生殖技 术的研究工作才得到深入发展。1978年,世界第一例体外受精婴儿Louise Brown在英国辅助生殖技术对基因组印迹影响的研究进展 蒋一林 (上海交通大学环境学院 F1116102 上海市东川路 800 号) 摘要:基因印迹是表观遗传学的一种,对配子形成、胚胎发育和出生后生长发育 具有重要意义。基因组印迹每一个繁殖周期都要经历擦除、重建、维持的规律性变化, 此过程发生在配子和胚胎的发育过程中。辅助生殖技术涉及配子发生、成熟和胚胎形成 的关键阶段,可能对基因组印迹变化产生影响。现已发现数种与辅助生殖技术相关的基 因印迹异常疾病 关键词:辅助生殖技术,基因组印迹,印迹基因,基因印迹异常疾病 ABSTRACT: Genomic imprinting is one kind of Epigenetics, which has vast importance to gametogenesis, embryogenesis and after birth development. Assisted reproductive technology is involved in the key phase when genomic imprinting goes through regular patterns of erasure, establishment, and maintenance. It may have effect on the change of genomic imprinting patterns. Until now, more and more evidence published showed that some ART might be related to genomic imprinting disorders. Keywords: Assisted reproductive technology, Genomic imprinting, Imprinting gene ,Imprinting disorders 辅助生殖技术(Assisted Reproductive Technology,ART)是指运用医学技术和 方法对配子、合子、胚胎进行人工操作以达到受孕目的的技术,可分为人工授精 (Artificial Insemination,AI)和体外受精-胚胎移植(In Vitro Fertilization and Embryo Transfer,IVF-ET)及其衍生技术两大类[1]。通过近几十年的发展,辅助生殖 技术已经成为治疗各种原因不孕的重要手段,全球目前已有3百多万儿童经由辅助生殖 技术出生。随着越来越多的ART新生儿降临于世,关于辅助生殖技术的安全性问题也成 为了研究热点。早在20世纪末,就有学者对ART子代的出生缺陷进行描述:如Lancaster [2] 于1987年就指出IVF婴儿发生神经管畸形和大血管移位的比率增加,近年来的研究也表 明ART子代出现出生缺陷、低出生体重、染色体异常甚至罕见遗传病的发生率高于正常 儿童[3]。所幸的是,ART技术的广泛应用和大量子代的出生及其成长为大范围的随访、 研究奠定了基础,这使得人们有机会深入调查辅助生殖技术的安全性。 几个小规模的临床实验已经报道经辅助生殖技术出生儿患基因印迹异常疾病的风 险较高[4]。在基因组印迹过程中,哺乳动物的雌性和雄性的生殖细胞在某一染色体区产 生了特定的性别印迹,经过不同的表遗传修饰,如DNA甲基化/去甲基化、组蛋白乙酰化 等,导致后代体细胞中两个亲本来源的基因组有不同的表达活性。印迹基因因其在配子 和胚胎发生过程中的特殊表达方式,与ART相关疾病之间的关系正日益受到关注。本文 在国内外一些文献期刊的基础上,结合最新的研究进展,就辅助生殖技术对基因组印迹 的影响作了简要综述。 1 辅助生殖技术 辅助生殖技术包括人工授精(AI)、体外受精—胚胎移植(IVF-ET)、ICSI、种植前 遗传学诊断及其衍生的冻融胚胎移植、胚胎辅助孵化、卵子体外成熟培养等[5]。 1890年,人工授精首次被应用于临床,但由于种种原因,直至1907年,辅助生殖技 术的研究工作才得到深入发展。1978年,世界第一例体外受精婴儿Louise Brown在英国