试管婴儿治疗虽然在很大程度上是安全且被广泛接受的,但其可能导致X染色体失活缺陷,并进而导致女性婴儿的出生。试管婴儿治疗中的男孩出生数量普遍较女孩多,这一现象不仅在人类中观察到,在小鼠和奶牛中也有相似的发现,然而对此的了解仍然有限。中国农业大学的研究小组对扭转试管婴儿治疗引起的性别比例扭曲提出了一种可能的机制方法。该研究小组,由田建辉教授领导,发表在《国家科学院院刊》上的研究结果表明,女性胚胎中的X染色体失活缺陷会导致发育缺陷,而通过添加表观遗传调节剂维甲酸可以恢复性别比例。

自1978年诞生以来,试管婴儿治疗已经帮助诞生了500多万婴儿,成为不孕症常规治疗的一种方法。试管婴儿治疗通常是安全的,绝大多数试管婴儿天生健康,但其也存在性别比例偏差,导致男性比女性多出3%至6%。田建辉教授及其团队通过与小鼠进行研究发现,与体内受精胚胎相比,女性试管婴儿治疗胚胎的存活率较低,出生缺陷率较高。由于这些缺陷与X染色体失活受损的症状相似,研究人员随后对试管婴儿治疗胚胎的X染色体状态展开了研究。在哺乳动物中,雄性个体具有X染色体和Y染色体,而雌性个体则具有两个X染色体,其中一个X染色体会在早期胚胎发育过程中通过X染色体失活关闭,这是一种表观遗传过程。通过使用X染色体失活的标记,例如H3K27me3和Xist mRNA表达,研究人员发现,女性试管婴儿治疗胚胎中确实存在X染色体失活的损伤。此外,研究还发现,Xist表达的增加可以改善X染色体的失活情况,并纠正性别比例的偏斜。虽然出于伦理原因尚未在人类胚胎中进行类似实验,但研究人员发现,试管婴儿治疗引起的X染色体损伤也会导致兔和牛胚胎的性别比例偏差,这支持了该机制在不同物种中的共同性。有趣的是,通过在试管婴儿治疗培养基中添加表观遗传修饰剂维甲酸,X染色体失活得到了恢复,并纠正了性别比例的问题,而且没有对胚胎造成损害。这些结果表明维甲酸可能同样适用于纠正人类试管婴儿治疗中的性别比例问题,但研究团队也强调了重要的警告。“需要注意的是,小鼠和人类之间的X染色体失活机制存在一些差异,因此需要进一步确定人类试管婴儿治疗胚胎中的X染色体失活状态是否受损。此外,在临床应用维甲酸之前,也需要进行风险评估。”