试管婴儿

综合多组学揭示人类后代辅助生殖技术的表观基因组干扰

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背景:全球已有800多万婴儿通过辅助生殖技术(ARTs)出生,包括常规体外受精(IVF)和卵胞浆内单精子注射(ICSI),包括新鲜胚胎移植(ET)或冷冻胚胎移植(FET)。然而,随着越来越多的观察到健康风险的增加,ARTs的安全性问题已经引起了越来越多的关注,而潜在的表观遗传机制在很大程度上还没有被确定。


方法:为了阐明ARTs的表观遗传风险,我们通过亚硫酸氢盐还原代表性测序(RRBS)分析了137例脐血(UCB)和158例亲本外周血(PPB)样本的DNA甲基组、33例UCB样本的组蛋白修饰(H3K4me3、H3K4me1、H3K27me3和H3K27ac)和32例UCB样本的转录组,染色质免疫沉淀测序(芯片序列)和RNA测序(RNA序列)。


结果:与其他三种组蛋白修饰相比,我们发现H3K4me3受ICSI和冻融操作的影响最为深远。与IVF-FET或ICSI-ET相比,IVF-ET似乎对婴儿表观基因组的影响更小。ART还降低了双生子对内DNA甲基组的相似性,我们证实ART本身会通过去除亲本效应而在局部引入保守的变化。重要的是,由不同的ART程序引起的独特和常见的改变在与神经系统、心血管系统和糖脂代谢等相关的过程中高度丰富,这与先前流行病学研究中的发现一致,并提出了一些尚未探索的健康问题,包括免疫系统和骨骼系统。


解释:不同的ART程序可诱发局部和功能性表观遗传学异常,尤其是DNA甲基化和H3K4me3,为ART受孕后代的潜在长期健康风险提供了表观遗传学基础。


未完待续……

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