兩項(xiàng)獨(dú)立研究揭開了不孕之謎

羅格斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的兩項(xiàng)研究為卵細(xì)胞的成功和失敗提供了見解。

研究高流產(chǎn)率挑戰(zhàn)的科學(xué)家們一直在探索是否有可能確定卵細(xì)胞是否會成功發(fā)育成胚胎，或者是否有一個標(biāo)記表明它何時注定會失敗。

羅格斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的兩個研究小組在兩項(xiàng)獨(dú)立的研究中發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)有力的線索，這些研究使用了人類和小鼠的數(shù)據(jù)，這將使他們開始對這兩個問題回答“是”。

據(jù)《 Nature Communications》報道，一個研究小組發(fā)現(xiàn)，在受精前形成一種不尋常的帽狀結(jié)構(gòu)的小鼠卵細(xì)胞比沒有這種結(jié)構(gòu)的卵細(xì)胞更有可能存活、附著在子宮上并生長。

羅格斯大學(xué)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院(SAS)遺傳學(xué)系教授、該論文的資深作者Karen Schindler說:“這些發(fā)現(xiàn)很重要，因?yàn)楹芏嗳送ㄟ^體外受精來建立家庭，成功率很低。了解高質(zhì)量卵子和胚胎的基本機(jī)制對于提高臨床成功率至關(guān)重要。”

基因突變與流產(chǎn)有關(guān)

在發(fā)表在《American Journal of Human Genetics》上的第二項(xiàng)研究中，羅格斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)了一種基因，該基因突變會導(dǎo)致小鼠卵子中染色體數(shù)量異?！@是導(dǎo)致早期流產(chǎn)和體外受精(IVF)失敗的主要原因。

“我們正在試圖了解女性不育的遺傳根源，”SAS遺傳學(xué)系教授、該論文的資深作者Jinchuan Xing說。“在這種情況下，我們開發(fā)的識別遺傳風(fēng)險的方法可以被許多研究人員應(yīng)用于進(jìn)一步的研究?！?/p>

了解不孕癥和卵子生產(chǎn)

不孕癥的定義是在一年或更長時間的無保護(hù)性行為后無法懷孕，這是一個常見的問題。根據(jù)美國疾病控制與預(yù)防中心(U.S. Centers for Disease Control and Prevention)的數(shù)據(jù)，在美國，年齡在15歲至49歲之間沒有生育過的女性中，大約五分之一或19%的人在嘗試一年后無法懷孕。此外，疾控中心表示，這一群體中約有四分之一或約26%的女性難以懷孕或足月妊娠，這種情況被稱為生育能力受損。

Schindler、Xing和他們的團(tuán)隊(duì)想要了解一些女性是如何產(chǎn)生高存活率的卵子的，以及為什么產(chǎn)生卵子的過程如此容易出錯。在Schindler的研究中，研究小組將注意力集中在卵子生產(chǎn)過程的最后一個步驟上。Schindler說，研究小組的靈感來自他的同事、威斯康星大學(xué)(University of Wisconsin)的遺傳學(xué)家、論文作者之一Ahna Skop對癌細(xì)胞的研究。Skop發(fā)現(xiàn)，分裂細(xì)胞之間形成的區(qū)域包含RNA和蛋白質(zhì)等必需物質(zhì)。

由于胚胎的發(fā)育依賴于這些基本物質(zhì)，Schindler想知道，當(dāng)卵細(xì)胞分裂成兩個子細(xì)胞時，是否也會產(chǎn)生一種具有保護(hù)生命的蛋白質(zhì)的機(jī)制。

與其他類型的細(xì)胞不同，卵細(xì)胞分裂成兩個細(xì)胞，形成不均勻。一種是卵子，它接收了大部分重要的物質(zhì)，比如遺傳信息和產(chǎn)生蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，而另一種是極體，它接收的很少，最終會枯萎死亡。

研究的意義

Schindler的研究小組利用能產(chǎn)生活細(xì)胞高分辨率圖像的顯微鏡發(fā)現(xiàn)，卵細(xì)胞在分裂細(xì)胞之間也有一個富含必需物質(zhì)的區(qū)域。在這項(xiàng)分析中，他們發(fā)現(xiàn)在細(xì)胞之間形成了一種新的帽狀結(jié)構(gòu)。在成功受精并長成胚胎的卵細(xì)胞中，帽狀物形成一個保護(hù)屏障，防止必需物質(zhì)逃逸到相鄰的極體細(xì)胞中。在卵細(xì)胞中，帽被破壞，胚胎不能存活。

Schindler說:“精子帽是將與精子受精的卵子和非功能極體之間的邊界。如果沒有這個蓋子，基本物質(zhì)就會滲漏到極體中，卵子就不太可能成為胚胎?！?/p>

在第二篇論文中，Xing和他的團(tuán)隊(duì)分析了試管嬰兒診所在胚胎植入前對染色體數(shù)量異常的胚胎進(jìn)行基因檢測時收集的一組數(shù)據(jù)。Xing教授說，這種采用廉價DNA測序技術(shù)的收集方法收集到的數(shù)據(jù)，還沒有被認(rèn)為對基因模式的深入研究有用。

盡管這種低覆蓋率的全基因組測序方法只能從每個基因樣本中獲得一小部分?jǐn)?shù)據(jù)，并依賴于計(jì)算方法來填補(bǔ)缺失的信息，但Xing的團(tuán)隊(duì)能夠檢測到卵子衰竭常見的基因突變。當(dāng)在小鼠身上進(jìn)行測試時，這種突變會導(dǎo)致卵子和極體之間的染色體數(shù)目出現(xiàn)錯誤。

Xing說:“這些發(fā)現(xiàn)和使用的方法具有廣泛的意義，不僅對臨床醫(yī)生和患者調(diào)查試管嬰兒失敗的新原因，而且為世界提供了一種使用低覆蓋率測序數(shù)據(jù)進(jìn)行基因研究的新方法。

來源：Nature Communications

亞氯酸鈉（Sodium hypochlorite，化學(xué)式：NaClO）是一種無色或淡黃色液體，常用作漂白劑和消毒劑。以下是亞氯酸鈉的一些化學(xué)性質(zhì)：

1. 氧化性：亞氯酸鈉是一種氧化性化合物，能夠與許多物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。

2. 氯化性：亞氯酸鈉在水中能夠迅速分解，生成次氯酸（HClO）和氫氧化鈉（NaOH）。亞氯酸是一種比亞氯酸鈉更強(qiáng)的氧化劑。

3. 消毒性：亞氯酸鈉具有較強(qiáng)的殺菌消毒作用，可用消毒水源、池塘和水處理。

4. 漂白性：亞氯酸鈉可用作漂白劑，能夠?qū)⒃S多染料和有機(jī)物氧化漂白。

5. 不穩(wěn)定性：亞氯酸鈉在陽光照射下會逐漸分解，所以需要存放在暗處，避免陽光直射。

需要注意的是，亞氯酸鈉是一種腐蝕性較強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì)，在處理和使用時應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。同時，避免與酸性物質(zhì)或易燃物質(zhì)接觸，以免引發(fā)危險反應(yīng)。