试管婴儿男多女少是X染色体惹的祸?

医疗健康 来源:王婷婷
2016
03/24
10:33
王婷婷 医疗健康

一直以来,人们都在为越变越短的Y染色体操心,认为基因的不断丢失会最终导致男性“消失”在这个世界上。但研究证明,这种操心有点儿杞人忧天,Y染色体的基因丢失只出现在生命演化的早期,近2500万年以来,Y染色体都稳定得很。

虽然暂时不用担心Y染色体,但这次X染色体又出了问题。日前发表在美国《国家科学院学报》的文章指出,“X染色体失活不足”导致了试管婴儿性别比例失衡——

自然受孕出生的婴儿,男女比例基本平衡,相差不到1%,而使用体外受精技术出生的试管婴儿中,男孩要比女孩多10%左右。同样,由体外受精获得的动物后代,也存在雄性多于雌性的现象。

是什么原因导致了试管婴儿的性别比例失衡?国际胚胎生物学界多年来一直在寻找答案。

“问题出在X染色体上,X染色体的失活不足,导致了体外受精后代雄性多于雌性。”中国农业大学的研究小组,历时5年,找到问题的关键——利用小鼠的实验模型,他们首次揭示了试管婴儿性别比例失衡的机制,相关论文3月8日在美国《国家科学院学报》(《PNAS》)在线发表。

体外受精过程中X染色体到底怎么了?性别失衡意味着什么?这项以小鼠为实验对象的研究给我们带来了哪些启示?

3月18日,研究负责人中国农业大学动物科技学院田见晖教授,接受科技日报记者专访,详细解释了“X染色体失活不足”的来龙去脉。

问题就出在X染色体上

首先我们来了解一组数据,自然受孕出生的男女比例大约为1.05∶1,来自澳大利亚和新西兰一项调查显示,试管婴儿的男女出生比例为1.28∶1,而英国的调查结果为1.17∶1。

“猪牛等动物也存在体外受精后性别失衡问题。”田见晖告诉科技日报记者。体外受精是否真的会造成性别比例失衡,研究者们决定用小鼠来进行实验验证。

为了使数据真实、方法可信,田见晖和他的研究小组通过统计学方法推算样本数量,尽可能扩大实验规模,在验证后代性别时,不仅仅通过对性腺形态的肉眼观察,还使用了DNA原位检测等分子生物学手段。

他们发现,在实验组中,雄性小鼠的出生比例为57.17%,而对照组的比例为50.89%,体外受精确实让小鼠的出生性别比例显着失衡。

问题已经明确,研究者们开始寻找背后的真相,“我们认为,体外受精胚胎的发育过程中,‘X染色体失活’这个环节出了问题,这或许就是导致性别失衡的根本原因。”田见晖说。

什么是“X染色体失活”

“X染色体失活”对于大多数人来说是一个陌生的概念,但对于每一位女性,它真实发生在你的生长发育过程中。让我们一起来了解一下这个奇妙的过程。

中学的生物课本告诉我们,女性的性染色体是XX,男性的性染色体是XY。如果对X和Y这两条染色体“找不同”,我们会发现,它们的形状不同、大小不同,所携带的基因数量也不同,而且差别巨大。这个差别有多大?科学家们已经数过了,人类的X染色体能够携带1098个蛋白质编码基因,而可怜的Y染色体“丢三落四”只剩下了54个蛋白质编码基因。

“如果两条X染色体上的基因都发挥作用,女性的基因数量就会比男性多出一倍,那真的就要变成另一个物种了。”田见晖解释说,在人类胚胎发育阶段,女性的一条X染色体会发生“高度凝集”,使得它所携带的绝大部分基因被“沉默”,科学家们把这种现象称为“X染色体失活”。这样女性的XX染色体和男性的XY染色体基因表达的数量才基本趋于一致。如果这条X染色体不失活,它所携带的基因出现过度表达,将会导致胚胎发育异常甚至死亡,科学家认为“这是哺乳动物进化过程中达到雄性和雌性基因表达平衡的一种重要方式”。

在某种意义上,体外受精技术打破了这种平衡。研究者发现,在体外受精产生的小鼠胚胎中,一些雌性胚胎由于X染色体失活不足,本该沉默的基因没有完全沉默,导致这些胚胎无法存活。他们推断这可能是出现性别失衡的主要原因。

“X染色体失活”为什么会“不足”

找到了“X染色体失活不足”这个主要原因,让田见晖的研究前进了一大步。接下来,他们还要继续探究“X染色体失活”为什么会“不足”。

科学家们的研究证实,在X染色体的失活过程中,一个名叫“Xist”的基因发挥着关键作用。“它可以把X染色体包裹起来并‘指挥’相关的蛋白质使X染色体高度凝集,进而实现基因表达沉默。”田见晖解释说,“如果Xist基因没能尽职尽责,对X染色体的包裹不完全,就会导致我们说的X染色体失活不足。”

田见晖和他的研究小组猜想,在体外受精过程中,一些因素影响了Xist基因的表达,引发连锁反应,使得雌性胚胎出现更多的发育异常,最终表现为后代性别比例失调。

把X染色体失活“不足”的部分“补起来”

找到了Xist基因,并知道了是它的表达受到抑制,研究者们希望能够通过调控这个基因,来扭转体外受精后代性别比例雄性多雌性少的局面。

“鉴于Xist发挥作用具有位置和剂量特性,对它的直接调控很难实现。”田见晖说,“但幸运的是,我们找到了它的‘领导'Rnf12。”

环指蛋白12(Rnf12)是Xist的上游调控因子,它可以恰当的调节Xist的表达剂量和作用的位置,进而在X染色体失活过程中发挥关键作用。研究者们采用实验方法上调Rnf12表达,结果证实可以补偿Xist表达,校正了部分雌性胚胎失活不足和发育异常的问题,最终实现了性别比例的平衡。

此外,“我们还很幸运的找到了视黄酸这一物质,并添加到胚胎植入前的培养基中。”田见晖说,这种维生素A的细胞内代谢产物,被证实可以通过调控Rnf12激活Xist表达,进而校正X染色体失活不足。

在此基础上,研究人员通过在胚胎培养基中添加视黄酸,成功将体外受精小鼠出生时的雄性比例由57.17%校正到52.03%,接近正常范围。

田见晖认为,这项研究不仅揭示了体外受精后代性别比例失衡的内在机制,并且通过针对性地调整体外受精的培养体系,解决了体外受精后代性别失衡的问题。

同行怎么看

机制探索方面贡献显着

加利福尼亚大学生殖内分泌学家Paulo Rinaudo表示,“先前研究者们就开始怀疑X染色体失活对体外受精后代性别产生重要的影响,该研究在探索该机制中作了很大的贡献。”

南加州大学的Kristin Bendikson 说,“这就是我们在体外受精实验室中需谨慎行事的原因”,她对中国研究团队改变胚胎植入前体外受精胚胎生长环境留下了深刻的印象,“这提醒了每个人,我们在实验室里的每个行为都将影响胚胎遗传学,这是个非常重要的一课。”然而,该研究是否能用于人类还有待研究,Bendikson指出,“所有物种体内的机制都存在差异,将该研究结果转化为人类证据还需谨慎。”

研究者说

田见晖:性别失衡 只是冰山一角

对于体外受精技术来说,性别比例失衡只是其技术风险的冰山一角。尽管大多数的试管婴儿是健康的,但越来越多的证据表明,体外受精的胎儿和出生后代存在令人担忧的流产、低出生体重、出生缺陷、长期的疾病风险等健康问题。长期以来,全世界在该领域的相关研究进展较为缓慢并缺乏突破性进展,无法有效地对体外受精引发的表观错误实施针对性的校正或预防。

目前,这项研究只是在实验动物身上,发现了内在机制,而且通过针对性改良体外受精的培养体系解决了这一问题。但这一发现是否适用于人类,还需进一步确认。

首先,人的胚胎与小鼠胚胎的发育过程存在差异,需要进一步的证据确定物种间问题的一致性;其二,伦理问题一直是人胚胎研究需要注意的,要想在人体验证这一发现,需要人自然受精的胚胎,目前这是不允许的;其三,临床的应用,例如视黄酸添加,仍需进行一系列的风险评估,确保安全可靠。目前,已有的数据表明,人体外受精胚胎可能也存在X染色体失活不足问题,但是还无法通过实验证实这一假设。

我们认为未来的研究重点,第一是要揭示正常的早期胚胎发育的内在机制,特别是人类。其次,动物模型中发现的机制以及相应的预防措施是否能用于人体外受精临床,这也将是未来研究中需要解决的问题。

来源:王婷婷

为你推荐

《转移性乳腺癌患者的重“质”人生》视频短片与“健康有心”乳腺癌患者生活质量手账同台发布资讯

《转移性乳腺癌患者的重“质”人生》视频短片与“健康有心”乳腺癌患者生活质量手账同台发布

2026年10月31日,由北京爱谱癌症患者关爱基金会主办的创新赋能 以行践言第六届癌症患者康复支持大会在浙江湖州举行。

2026-11-02 17:38

蚂蚁阿福获世界互联网大会领先科技奖资讯

蚂蚁阿福获世界互联网大会领先科技奖

11月2日,在2026年世界互联网大会上,蚂蚁集团旗下的健康AI蚂蚁阿福获得领先科技奖,

2026-11-02 17:25

湖南将基层住院起付线统一压至200元,转诊不重复收费资讯

湖南将基层住院起付线统一压至200元,转诊不重复收费

近日,湖南省医保局、湖南省发展改革委、湖南省卫生健康委联合印发《关于贯彻落实国家〈关于医保支持基层医疗卫生服务发展的指导意见〉的通知》(湘医保发〔2026〕45号)。今后...

2026-11-02 16:40

FDA批准首款质粒DNA免疫疗法上市资讯

FDA批准首款质粒DNA免疫疗法上市

10月30日,美国FDA批准INOVIO开发的VOCERYQ(INO-3107),用于降低成人复发性呼吸道乳头状瘤(RRP)的手术频率,成为美国首款获批的质粒DNA免疫疗法,这也是DNA药物平台在人体疾...

2026-11-02 14:40

健之佳因门店租赁模式补缴税款及滞纳金2.65亿元资讯

健之佳因门店租赁模式补缴税款及滞纳金2.65亿元

10月30日晚间,健之佳发布,公司需规范补缴税款及滞纳金合计约2 65亿元。受此影响第三季度归母净利润由盈转亏,单季亏损3 12亿元。

2026-11-02 11:48

奥精医疗涉嫌财务数据虚假记载被立案资讯

奥精医疗涉嫌财务数据虚假记载被立案

11月1日晚,奥精医疗公告,公司于11月1日收到中国证监会对公司下发的《立案告知书》(编号:证监立案字0142026050号)。因公司涉嫌定期报告等财务数据虚假记载,根据《中华人民共...

2026-11-02 10:53

华为首个三类医疗器械注册证获批,进军持续动态血糖监测赛道资讯

华为首个三类医疗器械注册证获批,进军持续动态血糖监测赛道

近日,国家药监局发布的《2026年10月30日医疗器械批准证明文件送达信息》显示,华为取得持续葡萄糖监测系统的医疗器械注册证。申请人为华为终端有限公司,受理号CQZ2502000,注...

2026-11-01 21:11

卫材将原研品种海乐卫国内权益交由亿帆医药运营资讯

卫材将原研品种海乐卫国内权益交由亿帆医药运营

近日,亿帆医药与卫材(苏州)贸易有限公司正式签署商业化合作协议。根据协议约定,亿帆医药将获得卫材贸易旗下原研抗肿瘤药物海乐卫(Halaven,通用名:甲磺酸艾立布林注射液)...

2026-10-31 21:52

砺博生物完成近亿元A轮融资资讯

砺博生物完成近亿元A轮融资

砺博生物成立于2022年,专注于AI赋能干湿闭环的靶标发现及靶向RNA小分子药物研发与优化。2025年8月,公司曾完成近亿元Pre-A轮融资,由天士力资本、磐霖资本联合领投,元生创投等...

2026-10-31 20:17

美敦力创新医疗器械射频与脉冲双能量消融系统获批资讯

美敦力创新医疗器械射频与脉冲双能量消融系统获批

近日,国家药品监管局批准了美敦力公司Medtronic, Inc 一次性使用磁定位标测双能量消融导管、心脏双能量消融系统、三维心脏电生理标测系统、一次性使用体表参考电极创新产品注册申请。

2026-10-30 15:42

迈瑞医疗的三季报资讯

迈瑞医疗的三季报

报告显示,前三季度实现营业收入270 97亿元,同比增长4 89%;归母净利润71 84亿元,同比下降5 10%;经营活动现金流净额82 97亿元,同比增长14 08%。第三季度单季收入93 5...

2026-10-30 14:42

盐野义拟出售在华仿制药业务资讯

盐野义拟出售在华仿制药业务

据业内消息,盐野义拟将所持南京长澳制药有限公司、深圳市联诚医药有限公司各100%股权,全部转让给浙江高跖医药科技股份有限公司。交易完成后,盐野义将彻底退出中国仿制药生产...

2026-10-30 14:08

礼来三季度业绩超预期,再次上调全年业绩指引至910亿-920亿美元资讯

礼来三季度业绩超预期,再次上调全年业绩指引至910亿-920亿美元

10月29日,礼来公布2026年三季报,第三季度营收为243 97亿美元,同比增长39%;净利润64 51亿美元,同比增长16%。前三季度,礼来累计营收671 7亿美元,同比增长46%,净利润为2...

2026-10-30 10:23

靶点LGR5资讯

靶点LGR5

Petosemtamab(EGFR×LGR5)为一种靶向表皮生长因子受体(EGFR)和富含亮氨酸重复序列的G蛋白偶联受体5(LGR5)的在研IgG1双特异性抗体。

2026-10-30 09:15

联影医疗三季报资讯

联影医疗三季报

报告显示,前三季度公司实现营业收入105 80亿元,同比增长19 43%;扣非净利润9 42亿元,同比下降10 49。不过第三季度好于上半年,营收35 29亿元,同比增长24 12%,较上半...

2026-10-29 16:16

君实生物PD-1特瑞普利单抗适应症转常规批准,累计内地获批上市13项适应症资讯

君实生物PD-1特瑞普利单抗适应症转常规批准,累计内地获批上市13项适应症

10月29日,君实生物发布公告,公司近日收到国家药监局核准签发的《药品补充申请批准通知书》,批准特瑞普利单抗注射液单药适用于含铂化疗失败包括新辅助或辅助化疗12个月内进展...

2026-10-29 15:10

海正药业与炫景生物达成siRNA平台及管线授权合作,交易金额最高9.9亿元资讯

海正药业与炫景生物达成siRNA平台及管线授权合作,交易金额最高9.9亿元

公告显示,海正药业拟引进苏州炫景生物科技有限公司及其全资子公司北京炫景瑞医药科技有限公司的小核酸开发专利技术平台,以及其处于临床前早期开发阶段的产品RGN6669。

2026-10-29 10:54

《皮肤黑素调控》专刊重磅发布,为中国色素管理提供资讯

《皮肤黑素调控》专刊重磅发布,为中国色素管理提供"临床宝典"

近期,由《上海医药》杂志组织出版、拜尔斯道夫旗下皮肤科学品牌优色林支持的《皮肤黑素调控》专刊正式刊印。

2026-10-29 10:10

世界银屑病日:看见银屑病患者“皮肤之外”的人生资讯

世界银屑病日:看见银屑病患者“皮肤之外”的人生

从改善皮损走向综合管理,银屑病的规范诊疗与长期管理

2026-10-29 09:48

细胞壁科技完成新一轮战略融资资讯

细胞壁科技完成新一轮战略融资

近日,细胞壁科技宣布完成新一轮战略融资,投资方为 TCL 实业战投和深创投,此前,细胞壁科技获得东方富海和联想之星的融资。

2026-10-29 09:28