Nature Communications ：新技术有望提升试管婴儿成功率
近日，科学家们发现了人工受精后的胚胎发育成功与否可以通过观察受精卵在受精后30小时内的发育情况、染色体状况以及部分基因表达情况来判断。该研究成果有望改善试管婴儿成功率较低的现状。这项研究发表在近期的Nature Communications上。美国斯坦福大学干细胞研究中心的Reijo Pera教授担任本文的通讯作者。他表示，该项研究为预测人工受精后胚胎能否发育成功提供了更好的非破坏性检测指标，从而可大幅提高试管婴儿发育的成功率。
在过去的20年里，采用人工受精方式产生的试管婴儿数量大幅增加。欧洲的统计结果表明，每年有十万名试管婴儿顺利出生，约占欧洲每年新生儿数量的1.5%。然而，试管婴儿的成功率仍然很低，据统计，每五个体外受精产生的胚胎最终只有一个能够正常发育并出生。较低的成功率浪费了大量的时间与金钱，因此如何提高人工受精后胚胎正常发育的比率是一个亟待解决的问题。
在本项研究中，科学家仔细探究了人类胚胎发育的动态变化。首先通过延时摄影成像的方式记录了在胚胎发育过程中试管受精卵经过三次卵裂形成八个细胞这一阶段的胚胎形态学变化过程，该方式可以提供传统研究中无法检测到的数据，如片段重吸收、分裂球融合等等。另一方面，研究人员运用荧光原位杂交技术，检测了各组胚胎细胞中染色体的整倍情况，研究其是否经过正常的有丝分裂过程形成了整倍染色体，或是经过不正常分裂形成了非整倍体。研究人员还运用了近段时间颇受关注的单细胞基因表达分析技术来研究胚胎整倍体产生的分子机制。通过更敏感、更精确的定量聚合酶链式反应技术，科学家揭示了在胚胎发育过程中多个基因的表达情况。
在经过以上三项对胚胎早期发育过程中细胞形态学、染色体整倍情况以及基因表达三个层次的变化情况研究后，科学家们分析了其中的联系，探究它们与胚胎发育成功与否之间的关系。他们发现，非整倍染色体的产生改变了胚胎发育过程的时序性，这可能与胚胎发育的失败有关。胚胎非整倍染色体的出现与多个基因的表达量改变有密切的关系，然而二者孰因孰果尚无法明确。研究人员进一步发现了十二个基因可以作为转录组水平的分子标签，它们的表达水平可以直接反应细胞的染色体组整倍性，进而可以预测胚胎发育的最终结果。“我们认为，这是探索人类胚胎早期发育过程的重要一步。”Reijo Pera教授说。
《医学科学报》 (第27期 第4版 国际期刊), http://www.100md.com
在过去的20年里，采用人工受精方式产生的试管婴儿数量大幅增加。欧洲的统计结果表明，每年有十万名试管婴儿顺利出生，约占欧洲每年新生儿数量的1.5%。然而，试管婴儿的成功率仍然很低，据统计，每五个体外受精产生的胚胎最终只有一个能够正常发育并出生。较低的成功率浪费了大量的时间与金钱，因此如何提高人工受精后胚胎正常发育的比率是一个亟待解决的问题。
在本项研究中，科学家仔细探究了人类胚胎发育的动态变化。首先通过延时摄影成像的方式记录了在胚胎发育过程中试管受精卵经过三次卵裂形成八个细胞这一阶段的胚胎形态学变化过程，该方式可以提供传统研究中无法检测到的数据，如片段重吸收、分裂球融合等等。另一方面，研究人员运用荧光原位杂交技术，检测了各组胚胎细胞中染色体的整倍情况，研究其是否经过正常的有丝分裂过程形成了整倍染色体，或是经过不正常分裂形成了非整倍体。研究人员还运用了近段时间颇受关注的单细胞基因表达分析技术来研究胚胎整倍体产生的分子机制。通过更敏感、更精确的定量聚合酶链式反应技术，科学家揭示了在胚胎发育过程中多个基因的表达情况。
在经过以上三项对胚胎早期发育过程中细胞形态学、染色体整倍情况以及基因表达三个层次的变化情况研究后，科学家们分析了其中的联系，探究它们与胚胎发育成功与否之间的关系。他们发现，非整倍染色体的产生改变了胚胎发育过程的时序性，这可能与胚胎发育的失败有关。胚胎非整倍染色体的出现与多个基因的表达量改变有密切的关系，然而二者孰因孰果尚无法明确。研究人员进一步发现了十二个基因可以作为转录组水平的分子标签，它们的表达水平可以直接反应细胞的染色体组整倍性，进而可以预测胚胎发育的最终结果。“我们认为，这是探索人类胚胎早期发育过程的重要一步。”Reijo Pera教授说。
《医学科学报》 (第27期 第4版 国际期刊), http://www.100md.com