基因和染色体异常导致不孕和流产

祝孕宝09-09评论

人类的历史长河,源远流长,奔流不息。漫长的人类历史表明人类的本能之一就是传宗接代或延续香火。正常情况下,人类在男欢女爱后就会孕育出后代。但有时却天不随人意,甭管你多努力,香火就是续不上。造成这种现象的原因有很多,如遗传、免疫、感染、药物等因素都可导致不孕不育。而所谓不孕,指的是育龄夫妇没有采用任何避孕措施,两年内未能受孕;不育则是指虽有过妊娠,但均以流产或死胎结束。据统计分析,全球不孕不育患者占育龄夫妇10%-15%,至少4000万人罹患不孕不育症。

在古代,患有不孕不育症的女子,也许就只能忍受公婆的指责,旁人的非议,独自承受没有后代的痛苦,甚至还要面对被休回门的屈辱和难堪,抱憾终生。但在科技如此发达的今天,不孕不育症已不再是不能治愈的顽疾,上面已经提到许多因素都可导致不孕不育,所以只要找到相应原因进行治疗就可解决问题。比如附件炎症,只要治愈了炎症,就有机会受孕。而临床上导致不孕不育的因素主要还是遗传因素,所以今天就专门说说不孕不育的遗传学基础。

大家都知道生小孩是夫妻两个人的事,男人提供精子,女人提供卵子,精子和卵子结合形成受精卵,受精卵在子宫壁着床,再在子宫住上几个月就算大功告成。如果上述过程的任何一个环节出现问题,比如无精、无卵,或者是有精子和卵子,但其数量和质量都有问题,均可导致不孕,或即便能怀孕,最终也会流产。那么是什么原因导致无精无卵,或有问题的精子和卵子呢?

首先让我们来看看精子和卵子的形成过程。精子和卵子的形成涉及多次细胞分裂,并在不同阶段由基因进行严格调控(见下图,引自教材)。

基因和染色体异常导致不孕和流产

基因和染色体异常导致不孕和流产

图中显示的任何基因的突变均可造成精子和卵子形成异常,导致无精、少精,或无卵。

遗传学研究表明男性Y染色体微小缺失可导致无精或少精,因为缺失部位含有AZF基因,为精子发生的调控基因,约10%的男性不孕是由这个原因造成的。Y染色体微缺失可以通过PCR方法检测出来(见下图,引自教材)。研究显示女性的X染色体异常或基因突变会引起卵巢早衰,卵巢早衰会使卵子形成障碍,并导致女性40岁前绝经。对于无精或无卵夫妇,可采取借用别人的精子或卵子进行体外受精的治疗措施来满足他们的生育愿望。

基因和染色体异常导致不孕和流产

染色体畸变会造成精子或卵子异常,有问题的精子和卵子受精可导致临床上常见的流产或死胎。染色体畸变分数目畸变和结构畸变。数目畸变是指比正常数目多或少一条或几条,如临床上最常见的21三体指的是21号染色体比正常人多了一条。结构畸变是指染色体出现易位、倒位、缺失和重复等。含有畸变染色体的精子或卵子可导致不孕,或即便能受孕,但随后发生流产或死胎的几率很高。

下面以临床上比较常见的染色体相互易位为例来说明异常精子或卵子是如何形成的。下面两图(引自教材)显示两条染色体之间发生了相互易位(箭头所示),即两条染色体的远端断裂,然后交换位置后再连接。尽管这样的个体没有遗传物质的丢失,因而不会有疾病发生,但这样的个体所形成的精子或卵子却大部分含有畸变染色体,因而会导致不孕、流产或死胎。具体而言,这样的个体可产生18种精子或卵子,但只有其中的两种情况受精后可出生正常后代,其它的16种都可导致不孕、流产或死胎,其异常的比例相当高。尽管这样的个体有生育正常后代的机会,但其流产风险非常高。一般来说,如果怀孕早期没有发生流产,则预示胎儿染色体没有问题,但为确信胎儿染色体正常,建议在妊娠中期做羊水染色体核型分析,此外也可以用新一代测序技术进行染色体数目和微缺失微重复检测。对于不孕或有多次流产史的夫妇,建议采用体外受精,胚胎培养,然后对胚胎进行染色体分析,最后选取正常的胚胎植入子宫壁,以帮助完成生育。

基因和染色体异常导致不孕和流产

基因和染色体异常导致不孕和流产

除了相互易位外,染色体倒位的发生频率也比较高。同染色体易位的情况类似,有倒位的个体表型也正常,但这样的个体所形成的精子或卵子有一部分含有畸变染色体,所以这样的个体也可发生一定频率的不孕、流产或死胎。据统计分析,不孕不育患者中5-10%由染色体数目或结构异常造成,而在自然流产胎儿中则有高达20~50%是由染色体异常所致。

那么出现了不孕不育该怎么办?

首先,我们必须要查清原因。上面我们已提到导致不孕不育的原因是多方面的,故而应尽可能地将各个方面都要仔细排查一下。在遗传方面,我们可对流产胎儿和问题夫妇进行染色体数目异常和微缺失微重复的检测,这个要借助新一代测序技术才能完成。当然问题夫妇也可进行外周血常规染色体核型分析或高分辨染色体核型分析,这种方法比测序法便宜,但异常的检出率低一些。找到原因后,我们再根据不同情况采取相应措施,如植入前遗传筛查(preimplantation genetic screening, PGS)和试管婴儿(见下图,引自教材)等,避免或帮助降低不孕不育的风险。

基因和染色体异常导致不孕和流产

参考文献:

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