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明明移植的是優質胚胎，明明母體檢查正常，甚至很多姐妹做了胚胎染色體檢查，為什麽還會經歷試管失敗？
我們之前談了很多沒必要不試管的話題，試管安全一直受到廣泛關註，很多姐妹試管失敗最終找不到原因，問醫生也給不出確切的答案。
但這並不代表這些問題沒有被關註，最近試管引發的DNA甲基化問題引起重視， 明明優質整倍體胚胎就是不著床，也許就是因為DNA甲基化造成的。
01DNA甲基化到底是個啥？
我們都知道，人體是由一個受精卵細胞復制分分裂化而來，理論上，一個人身上幾乎所有細胞的基因序列都基本相同。
基因序列是人體內的第一道遺傳編碼，人與人長得不一樣，正是因為人與人之間的基因序列不同。
既然同一個人身上所有細胞基因序列都相同，那為什麽不同部位的細胞又長得不一樣呢？因為基因序列上有各種修飾。
這些修飾，也參與決定基因表現及細胞功能、形態。這就是人體內第二道基因表現編碼：表觀遺傳，或者叫DNA甲基化。
我用一個不太恰當的比喻來講一下， 表觀遺傳就是給基因，也就是DNA進行修飾，就像給它穿上不同的外衣 ，DNA甲基化正是表觀遺傳修飾中的一種，也是目前研究最多的一種。
比如它決定哪些細胞發育成大腦，哪些細胞發育成心臟，哪些細胞發育成四肢等等，這都和DNA甲基化有密切的關系。
也就是說，在胚胎早期發育過程中不同發育階段的細胞必須遵循特定的表觀基因組模式， 這種模式確保了胚胎的全能性，指導其向正確的方向分化發育。
如果給DNA穿錯了衣服，或者穿反了衣服，雖然胚胎的染色體是正常的，但是會影響細胞的功能或細胞壽命，這會嚴重影響胚胎品質，導致胚染正常的流產結局或胎兒畸形。
我們人類受精卵的DNA甲基化有三波高峰， 分別是受精後1-2小時、晚期受精卵到四細胞以及八細胞胚胎和囊胚之間。
我們可以看到這三個階段在試管嬰兒的胚胎中都處在體外培養階段，這對受精卵的影響到底是什麽樣的呢？
02試管對胚胎DNA甲基化的影響
從總體上來說，試管助孕後代的甲基化模式可能與自然受孕不同，我們來看一個研究：
研究顯示， 試管嬰兒受孕產生的後代有74%呈現低甲基化，26%高甲基化，整體模式是低甲基化。
這些改變與胎兒生長、神經發育等有關 ，不同試管程式對胚胎及胎兒DNA甲基化影響也有所不同，並對胎兒生長發育和健康造成不同影響。
①促排卵
我們試管的促排卵一般會用藥物進行誘導，這不同於自然懷孕的卵子發育過程，透過動物研究發現， 促排卵可能會阻止卵母細胞建立適當的表觀遺傳狀態，卵母細胞和早期胚胎的某些發育缺陷可能是由DNA甲基化過程受損引起的。
DNA甲基化異常原因主要包括：
促排卵使已經進入閉鎖通路的卵泡排卵，招募品質受損的卵母細胞；
促排卵加速卵母細胞生長，招募未成熟的卵母細胞，使DNA甲基化獲取不完全；
促排期間雌激素含量異常升高，這會增加同型半胱胺酸在卵泡液中的含量，導致在關鍵的發育時期出現異常甲基化；
卵巢刺激可引起孕酮和雌激素水平過高，進而改變子宮內膜的甲基化，間接影響胚胎著床和生長；
子宮內膜呈現DNA高甲基化水平，破壞孕婦在接受人絨毛膜促性腺激素治療後的子宮內膜容受性。
由於以上各種因素的共同影響，對子代的影響也可能是卵母細胞和子宮內膜DNA甲基化共同受損造成的。
②體外培養
有研究證明體外培養可導致胚胎建立異常DNA甲基化，出現早期胚胎停滯。 這可能與培養環境的氧濃度、培養基的成分等密切相關。
③玻璃化冷凍
玻璃化處理可避免凍融過程中細胞內冰晶的形成，降低細胞損傷，因此，其使用率在過去十年中有所增加。
然而， 有研究認為玻璃化冷凍劑會引起基因表現失調以及表觀遺傳標記破壞。
卵母細胞和胚胎的玻璃化冷凍 可能造成DNA甲基化變化過程中相關的酶出現異常，進而影響生長發育。
一項利用單細胞全基因組甲基化測序和單細胞RNA測序研究顯示，在小鼠卵母細胞（第二次減數分裂中期卵母細胞）玻璃化冷凍和升溫後， 基因組的整體甲基化水平異常下降，負責維持DNA甲基化的DNMT1在玻璃化冷凍的卵母細胞中的表達顯著下降，以及一些與卵母細胞品質相關的基因表現明顯下調。
看到這裏試管姐妹是不是已經開始焦慮，貌似每一個步驟都能導致胎兒DNA甲基化異常，那已經生了寶寶的對孩子長遠會不會有很大影響呢？
一項前瞻性研究將試管孕育的青少年與自然孕育的青少年（13~19.9歲）比較，研究表明 試管操作的影響只短暫存在於新生兒期，不會持續到青春期。
在小鼠和人類研究中都出現了只有一部份後代會受到試管影響的現象，這表明可能存在易感個體，大多數後代可能能夠逃逸、補償、消除或逆轉早期表觀遺傳異常。
03如何破解DNA甲基化難題
目前最新的已經在臨床套用的一項技術可以篩選出DNA甲基化正常的胚胎， 這種新的胚胎篩選方法，使試管活產率達到了72%。
這種使用表觀遺傳資訊即DNA甲基化指標來優選胚胎的方法英文簡寫為PIMS，是一種全新的、基於表觀遺傳學進行胚胎植入前篩選的技術。
DNA甲基化狀態的正確與否，能夠決定胚胎能否順利出生及是否健康。
這項研究納入了182個家庭（包含800個囊胚），對每個囊胚進行活檢並取3-5個滋養層細胞，同分時析出胚胎的DNA甲基化狀態和染色體非整倍性。
研究發現， DNA甲基化水平在0.25到0.27區間的胚胎的活產率對比不在該區間的胚胎顯著提升（72.1% vs. 50.4%）,同時妊娠率也顯著提高（76.7% vs. 59.8%），流產率大幅降低（6.1% vs 15.7%）。
這說明，我們在進行胚胎移植的時候應該優先選擇DNA甲基化水平接近0.25–0.27的整倍體胚胎進行移植。
04還有沒有其他改善的措施？
有姐妹說了，我的醫院沒有覆蓋最新的DNA甲基篩選技術，還有沒有其他辦法可以在常規試管嬰兒中減少DNA甲基化影響的措施呢？
根據孫阿嬌等的研究，姐妹們可以從以下四個方向進行努力，也可以有所改善。
①選擇更溫和的卵巢刺激方案
盡管外源性刺激會幹擾母系和父系表達基因的基因銘印，影響胚胎的發育潛能，但受損程度與刺激的外源性激素濃度密切相關。
有研究表明，接受較溫和刺激方案的女性產生形態異常胚胎的可能性較低，染色體畸變也較少。
但是針對高齡女性卵子少、卵母細胞品質下降的情況，臨床上無法避免接受持續或大劑量卵巢刺激方案的情況，目前也是無解的。
②選擇甲基足夠以及含有輸卵管因子的培養基
在植入前後，甲基化重建對生物的發育能力建立至關重要。在胚胎體外培養時，選擇提供足夠甲基和輸卵管因子的培養基對維持人類胚胎的正確甲基化具有重要意義。
③試管前充足葉酸補充
有研究表明，在試管治療之前補充一定量的葉酸，可以確保甲基化的建立能夠得到適當管理。
這與葉酸本身作為甲基供體存在，參與了蛋胺酸的代謝，涉及甲基化的生化酶途徑有關。
低水平葉酸會使得DNA鏈上更易出現尿嘧啶錯配現象，從而導致修復過程中發生鏈的斷裂，出現DNA甲基化低水平胡染色質斷裂。
④適當補充白藜蘆醇
有研究表明，白藜蘆醇具有抗氧化活性，能提高卵母細胞的存活率以及改善胚胎的生長發育潛能。
在玻璃化小鼠卵母細胞中使用2 μmol/L白藜蘆醇後，甲基化水平提高，與新鮮卵母細胞組相比，差異無統計學意義。
這提示氧化應激與基因組損傷和DNA甲基化可以相互調節，補充白藜蘆醇可能有效。
總之，透過今天的分析，其實我們能看出試管嬰兒對子代的影響還是多方面的，所以 試管一定是一個不得不的選擇，而不是我們主動的選擇。
在試管的過程中，我們要註意DNA甲基化的影響，對於高齡姐妹最保險的做法可能是使用最新的PIMS試管技術，選擇甲基化正常的胚胎。
對於普通試管姐妹，也要在試管過程中盡量減少甲基化異常帶來的傷害，從細節做起，雖然我們最終走向了試管，但也要力圖把對子代的影響降低到最小，加油！
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——THE END——
參考文獻
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