致胎儿缺陷的“染色体秘密”揭开

“染色体非整倍性”是导致人类不孕不育、流产、胚胎停育及胎儿缺陷的主要原因，为什么会出现“非整倍性”？多年来世界各地的研究者提出各种各样的解释，但都没有揭示出问题根源。近日，山东大学张亮然教授团队与哈佛大学Nancy Kleckner院士团队合作，首次就该疑问提出了突破性解释。该成果发表在近日出版的世界生命科学领域权威刊物《细胞》（《Cell》）上。
据了解，染色体非整倍性属于基因失衡，由一个或多个染色体丢失或增加所致。在非癌性疾病中，最常见的非整倍性是唐氏综合征(先天愚症)。患儿因遗传而获得三条21号染色体，而不是正常的二条。这样，多余的基因信息则导致患儿的发育异常和神经系统异常。
张亮然告诉科技日报记者，人类胚胎染色体非整倍体发生的概率约为10%，但这一概率随着女性生育年龄的增加而呈指数增长，在女性生育年龄的晚期甚至会超过50%。大多数胚胎非整倍体来源于女性减数分裂染色体的错误分离。这是业界首次对“染色体非整倍性”提出“女性视角”。
据了解，张亮然团队与Kleckner院士团队合作对男性和女性生殖细胞的减数分裂重组进行了系统的分析和比较，详细阐述了减数分裂重组在两性之间的差异，并揭示了导致胚胎非整倍体的根本原因。该研究首次发现，染色体重组在两性生殖细胞减数分裂的大部分过程中都很相似，但在女性中有大约25%的重组中间体不能形成真正的交叉重组，造成“交叉成熟缺陷”，正是由于这种女性特有的“交叉成熟缺陷”造成了高频率的染色体分离错误，最终导致了高频率的非整倍体胚胎的产生。