当前位置:科学 > 正文

当前关注:一个胚胎带三人DNA 中国研究者首次证明其发育安全性

2022-10-05 05:28:41  来源:量子位



【资料图】

所以,这靠不靠谱?

会不会引发一些伦理道德问题?

往下看。

遗传物质来自三人,爸妈还是两个

先了解下三个人DNA怎么放进一个胚胎的。

我们都知道,细胞内部分DNA归属于线粒体,而非细胞核。研究者通过纺锤体移植,先将母亲卵细胞核,放入第三方无核卵细胞中,以此让胚胎中拥有第三方的正常线粒体基因,再和精子结合形成胚胎。

之所以这么做,是因为线粒体遗传病让很多母亲无法拥有健康孩子,这困扰了很多父母,也造成孩子患上相关疾病。

据统计,每5000位孩子中约有1人在出生时会患线粒体DNA有害突变引起的疾病,这会导致心脏和大脑等器官出现问题。

目前,纺锤体移植就可作为线粒体遗传病疗法,一直被学界关注。

早在2016年,就有人成功实现带有三人DNA的胚胎,还使其发育成了婴儿并出生——

但当时就有不少科学家担心这种方法是否安全。

此番,研究者们正要在这方面下功夫。

研究团队经解放军总医院第六医学中心医学伦理委员会审核批准,共招募了30名女性供体,她们的年龄在25~42岁,依靠人绒毛膜促性腺激素,获得成熟卵细胞,至于精子,由女性捐赠者的丈夫捐赠。

在文章中,研究者声明,操作流程遵循标准临床方案,且捐赠者均知情并签署了同意书。

接着,他们从收集样本卵细胞中取出样本,解冻,通过电脉冲,刺激纺锤体与去核受体卵细胞融合,形成新的卵细胞,然后再与正常精子受精,获取接受过纺锤体移植(以下称为ST)胚胎。


Credit: Pascal Goetgheluck /Science Photo Library

安全性验证

接着是本次实验的重点:验证对比安全性。

研究者用ST胚胎和对照组共计46个囊胚,从中,他们收集了2207个单细胞,经严格过滤,保留1397个用于后续分析。

采用单细胞多组学测序方法,研究者进行了转录组、DNA甲基化和基因组(拷贝数变异 (CNV))的测序分析。

具体来看。

他们先用t-分布随机近邻嵌入(t-SNE)分析方式,将细胞分出3个集群。

这些集群对应出三个胚层,在哺乳动物发育早期,这三个胚层就由最开始的胚胎细胞(卵裂球)分裂而来,分别为上胚层(EPI)、原始内胚层(PE)和滋养外胚层(TE),此后会各自分化,形成生物体各部分。

从下图结果能看出,ST组和对照组(ICSI)在t-SNE图中紧密聚集,这表明ST胚胎在分化中基本正常。


此外,研究者们验证了两组细胞在三个胚层的基因表达模式,结果也几乎相同。

从下图能看出,横轴为对照组纵轴为ST组,回归分析表明,在三个胚层中,两组相关系数均在0.94以上。尤其PE胚层,差异表达基因 (DEG)为零。


DNA甲基化组测序同样值得关注,它体现了胚胎发育过程中DNA稳定性等情况。

具体到三个胚层中,有两个没有显著差异,但其中一个胚层甲基化水平略高2.4%,研究者认为,这是因为在胚胎着床前发育中,ST囊胚分化略有延迟导致DNA甲基化略高,属于正常现象。


最后,他们用基因检测结果比较方法,识别非整倍体细胞情况。

数据显示,ST囊胚中非整倍体细胞的百分比与对照组比例为22.7%对17.0%,二者几乎相当。这表明,ST操作不会增加囊胚中非整倍体细胞的百分比。


该项成果已经发表在Plos Biology上,且引来多方关注。

哥大干细胞生物学家Dietrich Egli对该成果表达了认可,他说,这是对该疗法安全性的首次综合研究,从中也产出了不少高质量的数据记录。

但另一位来自西湖大学的线粒体生物学家提出不同看法,这位研究者认为,该疗法长期影响尚不清楚,且未来,母体线粒体DNA比例可能会随着细胞发育而增加,导致后代仍会患上线粒体疾病。

合作团队介绍

本文由两家单位团队合作完成。

其一是北大生命科学学院的汤富酬教授团队。

其个人页面显示,汤教授本科毕业于北大遗传学,2003年于北大获细胞生物学博士。

2017年至今在北京大学生命科学学院生物医学前沿创新中心(BIOPIC)任教授。曾获2015、2019年度中国生命科学领域十大进展等荣誉。

其二,是解放军总医院妇产医学部商微所带领的课题组。

公开资料显示,商微医生主要擅长辅助生殖技术、复发性流产的治疗,成立了中国第一个“卵巢功能减退门诊”,尤其擅长卵巢低反应患者的方案个体化治疗。

参考链接:

[1]https://www.nature.com/articles/d41586-022-02792-8

[2]https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3001741

[3]https://news.pku.edu.cn/jxky/1e1a2448fd9b4b42b35ef9cdbe937671.htm

关键词: 一个胚胎带三人DNA 中国研究者首次证明其发

推荐阅读

运动型轿车是什么 运动型轿车与普通车有何区别?

运动型轿车凭借着外观酷炫,动力性能强的特点,深受国内众多消费者的喜爱。特别是在年轻消费者心目中,运动型轿车基本上是购车的首选。但是 【详细】

汽油清洗剂是什么 汽油清洗剂加在汽油里是干嘛的?

最近有很多车主反映加油的时候总是建议用汽油清洁剂。但是,大部分人还是不太了解,还有就是一部分人纳闷汽油清洗剂加在汽油里是干嘛的?汽 【详细】

中国最便宜的汽车是哪个 最便宜的汽车汇总

现在汽车已经成为了大家最常见的交通代步工具了。但是,依然还是有很多的家庭非常的需要代步工具,却买不起特别贵的汽车。所以今天,我们就 【详细】

伊莱克斯冰箱质量怎么样 伊莱克斯冰箱质量好不好?

伊莱克斯冰箱质量怎么样:在2018年全球500强企业中,伊莱克斯排名第162位,在2020年全球2000强企业中,伊莱克斯排名第1965位,可见伊莱克斯 【详细】

劳动保护用品是什么 劳动保护用品有哪些?

劳动保护用品有哪些?劳动防护用品分为特殊劳动防护用品和一般劳动防护用品,一般劳动防护用品是指未列入目录的一般劳动防护用品。以下产品 【详细】

相关新闻

关于我们  |  联系方式  |  免责条款  |  招聘信息  |  广告服务  |  帮助中心

联系我们:85 572 98@qq.com备案号:粤ICP备18023326号-40

科技资讯网 版权所有