我国科学家揭示体外受精胚胎性别失衡的分子机制

近日，中国农业大学田见晖教授领导的团队首次揭示了小鼠体外受精（IVF）胎儿出生性别比例失衡的机制，并且通过针对性地调整IVF培养体系，解决了IVF性别失衡问题。研究成果以“Impaired imprinted X chromosome inactivation is responsible for the skewed sex ratio following in vitro fertilization”（《X染色体失活不足导致体外受精胚胎性别失衡》）为题于2016年9月6日在美国科学院院刊Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS在线发表IVF培养体系优化方案已申报发明专利。该研究得到了国家自然科学基金（31472092）等项目的资助。

体外受精（IVF）技术被广泛应用于优良种畜扩繁及人类的不育治疗。在家畜方面，牛体外胚胎生产已成为最具潜力的快速扩繁技术，该技术比牛的正常繁殖速度提高了几十到上百倍，近几年在北美亦初步实现大规模应用。此外，目前全球每六对夫妇中就有一对存在不育问题，已有超过540万的试管婴儿通过IVF技术出生，并以每年35万例的速度递增。尽管如此，越来越多的证据表明家畜乃至人类的IVF技术面临着多种短期或长期的健康风险，例如流产、性别比例失衡、出生前后发育缺陷、出生后多种疾病风险增加等问题。其中，性别比例失衡引起了科学界及公众的广泛关注，其机制始终不清楚。

XCI（X染色体失活）是早期发育中雌性胚胎为了平衡与雄性胚胎X染色体基因表达剂量而发生的特异性表观修饰，通过这一表观修饰使得雌性胚胎的一条X染色体表达沉默。田见晖教授团队研究证实IVF导致的雌性胚胎XCI不足，从而引发雌性倾向的胚胎发育异常及出生性别失衡。同时，他们还发现Rnf12（Ring finger protein 12）和Xist（X-inactive specific transcript）这两个调控XCI的核心因子的表达抑制是导致iXCI（imprinted X chromosome inactivation）不足的关键因素。研究人员在胚胎培养液中适时地加入低剂量的视黄酸可显著改善IVF胚胎的iXCI状态，缓解雌性胚胎的发育异常，并最终使出生性别比例得到恢复。