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试管婴儿助你“好”孕

来源:光明网2020-09-22 19:25

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  编者按:谈起试管婴儿,很多人都会赞叹科学技术进步为人类繁衍带来的巨大助力。但是,面对技术的进步,很多人也会充满迷惑:试管婴儿如何帮助不孕不育夫妇孕育出健康的婴儿?比较普通婴儿,试管婴儿是否足够健康强壮?本文带你探索试管婴儿如何助力“好”孕。

  路易丝•布朗,诞生于1978年,是全球第一例试管婴儿。自此,人类胚胎学迈进试管婴儿时代。试管婴儿技术在我国已有30余年的发展历史,1988年,我国的第一例试管婴儿在北京诞生。通过接受药物超促排卵、体外受精、人工移植等一系列的医学辅助治疗手段,无数不孕不育夫妇喜获爱情的结晶。因大部分的步骤及干预方法需在体外试管中进行,“试管婴儿”因此而得名。

试管婴儿助你“好”孕

  人类历史上第一位试管婴儿路易丝•布朗出生(图片来自网络)

  我们在惊叹和折服于科学技术的进步与强大的同时,也在思考着一个备受关注的问题,即试管婴儿子代的健康、成长及智力发育等状况是否和自然妊娠的孩子一样,甚至有没有可能更好?这就是今天我们要谈论的话题:试管婴儿不仅是助你怀孕,而且是“好”孕!

  初期的试管婴儿技术主要针对因女性输卵管因素、排卵障碍及男性少弱精子症等导致不孕不育的夫妇。主要应用的技术包括体外受精、胚胎移植、卵子胞浆内单精子显微注射技术等。随着科技的发展,目前试管婴儿辅助生殖技术已经发展到第三代及第四代,正是它们为繁育健康优质的人类后代保驾护航。

  基因决定了人类的种族、身高、外貌、智力、发育、疾病、免疫、肿瘤等多方面的遗传表现。作为具有遗传效应的DNA片段,基因位于人类的23对染色体上。通过精卵结合及之后的受精卵细胞分裂、增殖、分化,基因信息就这样从父母传递到他们的孩子身上,生命由此得以繁衍、昌盛。换言之,如果父母的基因出现问题,可能会影响子代的健康,甚至造成胚胎发育停滞、流产、死胎及各种遗传性疾病等不良后果。

  遗传性疾病的特点主要是先天性、家族性发病,大多数药物治疗无效且终身带病,给患儿身心造成巨大创伤,同时也让无数这样的患儿家庭蒙受该病的阴影而不再生育。据统计,目前遗传性疾病数目高达5000余种,庞杂繁多,主要分为六大类别:第一类为染色体异常(包括数目和结构异常);第二类为多基因遗传性疾病;第三类为单基因遗传性疾病(包括常染色体显、隐性遗传,性连锁遗传);第四类为基因组疾病;第五类为线粒体遗传病;第六种为体细胞遗传病。

  据统计,目前我国的新生儿先天性畸形中,先天性心脏病发病率排行第一,将近有400余种的基因表达与该病有关,属于多基因因素疾病。在单基因遗传性疾病中,有一种很特别的病种,称为性染色体连锁遗传,是决定性别的染色体上携带致病基因所造成的疾病。比如红绿色盲、血友病,他们属于X染色体隐性基因遗传疾病,携带有致病基因的X染色体在女儿身上可不出现症状,仅为携带者,而在儿子身上,就会发病,民间称为“传儿不传女”。在遗传性疾病中,染色体异常造成的结果比较严重,比如染色体数目异常造成的21单体、22单体、21三体、18三体、13三体等,常常会导致发育畸形,造成流产、胎儿死亡,存活的新生儿则表现为明显的智障、严重多发畸形(心血管及神经管等)、特殊面容,生长发育障碍(侏儒)等。

  为了避免以上所述及的出生缺陷发生,通过遗传咨询、产前筛查及产前诊断,可以在很大程度上杜绝出生缺陷儿的发生。一旦诊断试管婴儿母亲怀有异常胎儿,便给予医学终止(人工流产或大月份引产),但这无疑加重了试管婴儿母亲在生理及心理上的双重伤害。真正意义上的防范措施就是在胚胎植入子宫前,就给予筛查和诊断,将基因不正常的胚胎剔除,仅将正常的胚胎移植于子宫内膜,从而培育优质的后代。

  第三代试管婴儿技术指的是第一代或第二代试管婴儿辅助生殖技术与PGD/PGS联合,后者是保证健康后代的关键。Preimplantation genetic diagnosis/screening简写PGD/PGS,即胚胎移植前基因诊断/筛查。PGD/PGS的应用范围非常广泛,除了夫妇一方确诊有染色体结构及数目异常患者、性连锁遗传性疾病携带者、单基因疾病及携带者需进行PGD以外,反复流产、反复第一、二代试管种植失败、不明原因及免疫因素不孕患者也被纳入范围。

  英国于1990年进行了首例X染色体性连锁隐性遗传疾病PGD,通过采取受精卵1-2个卵裂球进行染色体活检,选择性植入女性胚胎,获得了成功。1995年,多色的荧光原位杂交方法(fluorescent in situ hybridization, FISH)可以同时检测数条染色体非整倍体,为高龄、反复流产、反复种植失败的妇女带来福音,这就是最早的PGS技术。早期的PGD/PGS技术,比如G显带染色体核型分析技术、FISH等,耗时耗力,且检测的染色体及基因数目有限,确诊率也不容乐观。

  随着技术的飞速发展,微阵列比较基因组杂交技术(array comparative genetic hybridization, aCGH )、单核苷酸多态性微阵列技术(SNP array)及二代测序技术为PGD提供了更加快速、精准、全面的诊断方式。SNP array 技术利用大量序列探针,与胚胎基因组DNA序列杂交,获得染色体基因型(即胚胎DNA指纹),再与正常参照的指纹对比,能探测DNA序列的微缺失及重复,进一步提高了诊断率。二代测序能获得胚胎全部的基因组信息,检测出染色体数目、结构异常,单基因异常等病理性胚胎,其获得的基因信息更加全面、精确,明显提高妊娠成功率,是目前应用最有前景的PGD技术。

  虽然目前PGD/PGS技术能够通过植入前胚胎DNA活检,选择基因型正常的胚胎,在一定程度上降低移植失败率、流产率及出生缺陷率,但其仍在临床实际操作中存在多个不可避免的风险环节。该技术为有创检测,需要采集胚胎卵裂球或滋养外胚层细胞进行活检,机械性损伤、培养环境的化学性改变等因素都有可能导致胚胎受损、基因型改变、误诊及漏诊。需要进行PGD的不孕不育夫妇,必须通过专业的遗传咨询,严格把控适应症。即使如此,对于新的基因突变、微缺失、微重复等变异改变,仍无法明确其致病性。在遗传咨询环节,也会存在对基因致病性的错误评估,造成漏诊或非致病胚胎的损失。

  综上所述,试管婴儿为人类辅助生殖技术的一大创举,为无数不孕不育夫妇带来受孕福音。随着PGD/PGS技术的不断发展,使得试管婴儿技术步入一个新的台阶,不但受孕,而且是“好”孕,即从满足成功受孕,治疗不孕不育到提高妊娠率及胚胎质量,孕育健康后代,降低出生缺陷儿。为了这个“好”字,科学家还在不断探索新的方法,比如无创性PGD技术,最大限度地减少了对胚胎细胞的损伤和污染。

  目前研究比较前沿的技术有时差胚胎监测技术(time-lapse monitoring, TLM)、细胞外释放DNA(cell-free DNA)PGD技术等,均可以不依赖胚胎细胞,而达到明确诊断的目的,有着更广泛的临床运用前景。我们相信,随着科学的不断发展和进步,试管婴儿技术将得到不断完善,从“好”迈向“更好”。

  出品:科普中国

  作者:杨琰 广东医科大学第二临床医学院主任医师

  监制:中国农学会 光明科普事业部

试管婴儿助你“好”孕

[ 责编:张蕃 ]
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