研究背景自1978年首例体外受精-胚胎移植(in vitro fertilization-embryo transfer,IVF-ET)婴儿路易斯·布朗出生,人类辅助生殖技术(assisted reproductive technology,ART)发展迅速,诞生了包括卵巢刺激(Ovarian stimulation,OS)、单精子卵细胞浆内注射(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)、植入前遗传学诊断(preimplantation genetic diagnosis,PGD)、未成熟卵体外培养(in vitro maturation,IVM)等一系列衍生技术,已出生了约3,000,000的ART子代,而这些人已构成一个新的重要人群。已有报道显示ART治疗过程中的配子和胚胎操作可能与子代自然流产、低体重、极低体重、小于胎龄儿、出生缺陷、脑瘫、印迹缺陷的发生有关。一些研究小组已经证实了ART子代在核型异常发生率上风险确实有所增加。后来也有报道发现IVF/ICSI的男性孩子新发Y染色体微缺失的发生率比正常的孩子要高。但是,关于ART与新发的遗传突变之间的联系目前还有很大的争议。Caperton和他的同事使用一个转基因的小鼠模型来检验怀孕过程中ART对点突变的频率和光谱的影响,结果发现ART组和自然对照组之间并没显著性差异。除此之外,2009年Riccaboni小组的一项研究揭示了ART子代中囊性纤维化跨膜转导调节因子基因(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator gene,CFTR)的突变频率与一般人群差不多。在20世纪90年代,14种神经障碍疾病被发现是由于基因的编码区或者调节区的三核苷酸重复序列的扩增引起的。这种类型的DNA改变被称为动态突变。一个位点发生一个新发突变的频率是10,000-1,000,000之一。相比其它基因位点,上下代之间动态突变位点的突变发生率要高得多,是分析DNA的稳定性的一个相对敏感的指标。它表现为一些特殊基因有丝分裂和减数分裂时的三核苷酸重复的不稳定地扩增或者缩减。上下代之间同一动态突变部位的重复序列拷贝数可以是不同的。正常人该重复序列拷贝数通常限定在一个较小的范围内,上下代之间的拷贝数变化频率和幅度较小,变化的形式既可是扩增,也可是缩减。超过这个范围,个体本人表型正常,但重复序列将变得不稳定,后代重复序列数目很可能进一步增加。当重复序列拷贝数继续增加突破某一水平后,个体表现出现表型变化,便成为患者。研究目的调查ART出生儿动态突变的发生频率,比较其与自然妊娠出生儿之间的差异,探讨ART对动态突变基因三核苷酸重复拷贝数突变频率和幅度的影响,为ART对DNA稳定性的效应研究提供证据。材料与方法以齿状核红核苍白球丘脑下部核萎缩(dentatoubral and pallidoluysian atrophy,DRPLA),脊髓延髓肌萎缩(spinal and bular muscular atrophy,SBMA),脊髓小脑共济失调Ⅰ型(spinocerebellar ataxia,SCA1),马赫多-约瑟夫病(machado-joseph,MJD),亨廷顿病(huntington’s disease gene,HD),肌强直性肌萎缩(myotonic dystrophy,DM),脆性X综合征(fragile X syndrome,FraX)7种动态突变疾病的致病基因:ATN1,AR,ATXN1,ATXN3,Huntington,DMPK,FMR-1基因为目的基因。收集在浙江大学医学院附属妇产科医院完成分娩的ART家系61例,其中包括45例IVF家系和16例ICSI家系。同时收集在该院完成分娩的60例数自然妊娠家系,作为正常对照。采集婴儿的脐带血和父母亲的静脉血,提取DNA。应用TaKaRa LA Taq DNA聚合酶配合GC buffer进行PCR扩增上述7个基因的三核苷酸重复序列的目的片段,琼脂糖凝胶电泳,8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳、DNA的测序分析完成各家系各基因位点三核苷酸重复拷贝数检测,统计分析,比较各组间三核苷酸重复序列动态突变频率和拷贝数改变的幅度。结果61例ART子代中发现19例(31.15%)发生了动态突变,其中45例IVF子代中17例(37.78%),16例ICSI子代中2例(12.50%)。与对照组家系60例中的(23.33%)相比,没有发现统计学上的差异(P＞0.05)。在所有的这些被检测家系中,各动态突变位点的三核苷酸重复拷贝数既有增加,也有减少,但均在其正常范围内。ART组和自然对照组的三核苷酸重复拷贝数改变值中位数均为3.00(1.00～8.00),无统计学意义上的显著性差异(P＞0.05)。在ART家系中,经IVF出生的婴儿的家系的动态发生率是17/45,而在ICSI出生的婴儿的家系中则是2/16,也是没有明显的统计学差异。结论(1)ART技术,包括单精子显微注射,对三核苷酸重复动态突变基因的突变频率没有明显的影响。(2)所有的受试者,包括所有的双亲和孩子,他们的三核苷酸重复的拷贝数均在一个正常的范围内。与正常妊娠的孩子相比,并没有发现通过ART手段获得出生的孩子的三核苷酸重复拷贝数方面有所增加。(3)以上两个结论都证明了ART操作对动态突变或者DNA序列的稳定性方面并没有显著性影响。从上下代之间遗传学完整度的保持上看,ART对基因稳定性的保持是安全的。