辅助生殖技术对人早期着床前后胚胎印记基因甲基化模式的影响及与胚胎停止发育相关性的研究

印记基因甲基化异常与人类生长发育和重大疾病密切相关，是导致人类生长发育异常和重大疾病的机理之一，我们在前期研究中发现部分人类着床前胚胎存在印记基因的甲基化异常，可能与早期胚胎发育异常、早孕期自然流产的发生有关。本项目拟从表观遗传角度出发, 通过对人类不同发育时期早期胚胎进行印记基因表达谱、甲基化状态进行扩展研究和分析, 探索各种辅助生殖技术（Assisted reproductive technologies ，ART）如常规体外受精（in vitro fertilization，IVF）、卵胞浆内单精子注射 （intracytoplasmic sperm injection， ICSI)和胚胎冻融等对印记基因表达和甲基化模式的影响,研究ART受孕和自然妊娠绒毛组织的早期印记基因甲基化模式有无异常，探索人早期妊娠丢失、出生缺陷等的可能发生机制，提出新的理论依据以促进ART操作技术的改进。

印记基因甲基化异常是导致人类生长发育异常和重大疾病的机理之一。我们在前期研究中发现部分人类着床前胚胎存在印记基因的甲基化异常，可能与早期胚胎发育异常、孕早期自然流产的发生相关。本项目从表观遗传学的角度出发，收集经辅助生殖技术（Assisted reproductive technologies, ART）受孕及自然受孕的孕早期绒毛组织，中期胎儿组织、羊水细胞，配子及种植前胚胎，通过分析生长发育相关印记基因的甲基化状态及相关位点的单核苷酸多态性（SNP），评估其与自然流产发生风险的关系及ART的安全性，结果提示：印记基因PEG1、H19、IGF2、GRB10甲基化程度的改变可能与自然流产的发生相关，而ART可能不影响相关印记基因的甲基化状态；DNMT-3A基因启动子区-448A＞G位点SNP可能通过改变相关印记基因的甲基化状态影响其表达而在妊娠丢失中起一定的作用；而DNMT-3B启动子区-149C/T位点的突变型可能代表了早中期胎儿生长发育中的正常变异；ART并不影响IGF2、GRB10的相关位点的多态性，ART妊娠中IGF2 rs3741211位点TC+CC突变型可能与ART妊娠胚胎停育相关，且该基因型可能与KvDMR1基因甲基化水平相关；ART可能不影响核型正常的单胎妊娠中期胎儿的H19基因DMR甲基化状态及DNMT酶的活性及表达；双胎妊娠可能是增加H19基因甲基化异常的因素之一；使用体外成熟的MII卵细胞进行体外受精（IVF）或卵胞浆内单精子显微注射技术（ICSI）可能会增加胚胎或子代发生基因印记缺陷的风险；对种植前胚胎印记基因H19、PEG1、KvDMR1异常甲基化状态研究提示，移植质量差的胚胎可能发生甲基化异常从而增加印记缺陷的风险；此外，通过分析人配子、种植前胚胎及体外成熟卵来源桑椹胚全基因组CpG岛及启动子的甲基化模式，提示人种植前胚胎全基因组CpG岛及启动子的甲基化呈独特的动态变化模式，体外成熟卵与体内成熟卵的桑椹胚，在全基因组CpG岛及启动子区甲基化水平上均出现较大的差异，该差异可能是导致 IVM胚胎发育潜能差、妊娠率低下的主要原因；以上结果为进一步评估ART技术的安全性提供了表观遗传学依据。