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明明移植的是优质胚胎，明明母体检查正常，甚至很多姐妹做了胚胎染色体检查，为什么还会经历试管失败？
我们之前谈了很多没必要不试管的话题，试管安全一直受到广泛关注，很多姐妹试管失败最终找不到原因，问医生也给不出确切的答案。
但这并不代表这些问题没有被关注，最近试管引发的DNA甲基化问题引起重视， 明明优质整倍体胚胎就是不着床，也许就是因为DNA甲基化造成的。
01DNA甲基化到底是个啥？
我们都知道，人体是由一个受精卵细胞复制分裂变化而来，理论上，一个人身上几乎所有细胞的基因序列都基本相同。
基因序列是人体内的第一道遗传编码，人与人长得不一样，正是因为人与人之间的基因序列不同。
既然同一个人身上所有细胞基因序列都相同，那为什么不同部位的细胞又长得不一样呢？因为基因序列上有各种修饰。
这些修饰，也参与决定基因表达及细胞功能、形态。这就是人体内第二道基因表达编码：表观遗传，或者叫DNA甲基化。
我用一个不太恰当的比喻来讲一下， 表观遗传就是给基因，也就是DNA进行修饰，就像给它穿上不同的外衣 ，DNA甲基化正是表观遗传修饰中的一种，也是目前研究最多的一种。
比如它决定哪些细胞发育成大脑，哪些细胞发育成心脏，哪些细胞发育成四肢等等，这都和DNA甲基化有密切的关系。
也就是说，在胚胎早期发育过程中不同发育阶段的细胞必须遵循特定的表观基因组模式， 这种模式确保了胚胎的全能性，指导其向正确的方向分化发育。
如果给DNA穿错了衣服，或者穿反了衣服，虽然胚胎的染色体是正常的，但是会影响细胞的功能或细胞寿命，这会严重影响胚胎质量，导致胚染正常的流产结局或胎儿畸形。
我们人类受精卵的DNA甲基化有三波高峰， 分别是受精后1-2小时、晚期受精卵到四细胞以及八细胞胚胎和囊胚之间。
我们可以看到这三个阶段在试管婴儿的胚胎中都处在体外培养阶段，这对受精卵的影响到底是什么样的呢？
02试管对胚胎DNA甲基化的影响
从总体上来说，试管助孕后代的甲基化模式可能与自然受孕不同，我们来看一个研究：
研究显示， 试管婴儿受孕产生的后代有74%呈现低甲基化，26%高甲基化，整体模式是低甲基化。
这些改变与胎儿生长、神经发育等有关 ，不同试管程序对胚胎及胎儿DNA甲基化影响也有所不同，并对胎儿生长发育和健康造成不同影响。
①促排卵
我们试管的促排卵一般会用药物进行诱导，这不同于自然怀孕的卵子发育过程，通过动物研究发现， 促排卵可能会阻止卵母细胞建立适当的表观遗传状态，卵母细胞和早期胚胎的某些发育缺陷可能是由DNA甲基化过程受损引起的。
DNA甲基化异常原因主要包括：
促排卵使已经进入闭锁通路的卵泡排卵，招募质量受损的卵母细胞；
促排卵加速卵母细胞生长，招募未成熟的卵母细胞，使DNA甲基化获取不完全；
促排期间雌激素含量异常升高，这会增加同型半胱氨酸在卵泡液中的含量，导致在关键的发育时期出现异常甲基化；
卵巢刺激可引起孕酮和雌激素水平过高，进而改变子宫内膜的甲基化，间接影响胚胎着床和生长；
子宫内膜呈现DNA高甲基化水平，破坏孕妇在接受人绒毛膜促性腺激素治疗后的子宫内膜容受性。
由于以上各种因素的共同影响，对子代的影响也可能是卵母细胞和子宫内膜DNA甲基化共同受损造成的。
②体外培养
有研究证明体外培养可导致胚胎建立异常DNA甲基化，出现早期胚胎停滞。 这可能与培养环境的氧浓度、培养基的成分等密切相关。
③玻璃化冷冻
玻璃化处理可避免冻融过程中细胞内冰晶的形成，降低细胞损伤，因此，其使用率在过去十年中有所增加。
然而， 有研究认为玻璃化冷冻剂会引起基因表达失调以及表观遗传标记破坏。
卵母细胞和胚胎的玻璃化冷冻 可能造成DNA甲基化变化过程中相关的酶出现异常，进而影响生长发育。
一项利用单细胞全基因组甲基化测序和单细胞RNA测序研究显示，在小鼠卵母细胞（第二次减数分裂中期卵母细胞）玻璃化冷冻和升温后， 基因组的整体甲基化水平异常下降，负责维持DNA甲基化的DNMT1在玻璃化冷冻的卵母细胞中的表达显著下降，以及一些与卵母细胞质量相关的基因表达明显下调。
看到这里试管姐妹是不是已经开始焦虑，貌似每一个步骤都能导致胎儿DNA甲基化异常，那已经生了宝宝的对孩子长远会不会有很大影响呢？
一项前瞻性研究将试管孕育的青少年与自然孕育的青少年（13~19.9岁）比较，研究表明 试管操作的影响只短暂存在于新生儿期，不会持续到青春期。
在小鼠和人类研究中都出现了只有一部分后代会受到试管影响的现象，这表明可能存在易感个体，大多数后代可能能够逃逸、补偿、消除或逆转早期表观遗传异常。
03如何破解DNA甲基化难题
目前最新的已经在临床应用的一项技术可以筛选出DNA甲基化正常的胚胎， 这种新的胚胎筛选方法，使试管活产率达到了72%。
这种使用表观遗传信息即DNA甲基化指标来优选胚胎的方法英文简写为PIMS，是一种全新的、基于表观遗传学进行胚胎植入前筛选的技术。
DNA甲基化状态的正确与否，能够决定胚胎能否顺利出生及是否健康。
这项研究纳入了182个家庭（包含800个囊胚），对每个囊胚进行活检并取3-5个滋养层细胞，同时分析出胚胎的DNA甲基化状态和染色体非整倍性。
研究发现， DNA甲基化水平在0.25到0.27区间的胚胎的活产率对比不在该区间的胚胎显著提升（72.1% vs. 50.4%）,同时妊娠率也显著提高（76.7% vs. 59.8%），流产率大幅降低（6.1% vs 15.7%）。
这说明，我们在进行胚胎移植的时候应该优先选择DNA甲基化水平接近0.25–0.27的整倍体胚胎进行移植。
04还有没有其他改善的措施？
有姐妹说了，我的医院没有覆盖最新的DNA甲基筛选技术，还有没有其他办法可以在常规试管婴儿中减少DNA甲基化影响的措施呢？
根据孙阿娇等的研究，姐妹们可以从以下四个方向进行努力，也可以有所改善。
①选择更温和的卵巢刺激方案
尽管外源性刺激会干扰母系和父系表达基因的基因铭印，影响胚胎的发育潜能，但受损程度与刺激的外源性激素浓度密切相关。
有研究表明，接受较温和刺激方案的女性产生形态异常胚胎的可能性较低，染色体畸变也较少。
但是针对高龄女性卵子少、卵母细胞质量下降的情况，临床上无法避免接受持续或大剂量卵巢刺激方案的情况，目前也是无解的。
②选择甲基足够以及含有输卵管因子的培养基
在植入前后，甲基化重建对生物的发育能力建立至关重要。在胚胎体外培养时，选择提供足够甲基和输卵管因子的培养基对维持人类胚胎的正确甲基化具有重要意义。
③试管前充足叶酸补充
有研究表明，在试管治疗之前补充一定量的叶酸，可以确保甲基化的建立能够得到适当管理。
这与叶酸本身作为甲基供体存在，参与了蛋氨酸的代谢，涉及甲基化的生化酶途径有关。
低水平叶酸会使得DNA链上更易出现尿嘧啶错配现象，从而导致修复过程中发生链的断裂，出现DNA甲基化低水平和染色质断裂。
④适当补充白藜芦醇
有研究表明，白藜芦醇具有抗氧化活性，能提高卵母细胞的存活率以及改善胚胎的生长发育潜能。
在玻璃化小鼠卵母细胞中使用2 μmol/L白藜芦醇后，甲基化水平提高，与新鲜卵母细胞组相比，差异无统计学意义。
这提示氧化应激与基因组损伤和DNA甲基化可以相互调节，补充白藜芦醇可能有效。
总之，通过今天的分析，其实我们能看出试管婴儿对子代的影响还是多方面的，所以 试管一定是一个不得不的选择，而不是我们主动的选择。
在试管的过程中，我们要注意DNA甲基化的影响，对于高龄姐妹最保险的做法可能是使用最新的PIMS试管技术，选择甲基化正常的胚胎。
对于普通试管姐妹，也要在试管过程中尽量减少甲基化异常带来的伤害，从细节做起，虽然我们最终走向了试管，但也要力图把对子代的影响降低到最小，加油！
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