表观遗传学意义精选(九篇)
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第1篇：表观遗传学意义范文
中图分类号研究生教育是高等教育的重要组成部分，是培养高素质、高层次人才的重要手段。今天的社会对研究生的全面素质和创新能力提出更高的要求，而专业课教学是研究生教育的最基本部分，是提高研究生专业素质和创新能力的直接途径，因此，提高专业课教学水平对研究生的培养具有十分重要的意义[1]。随着生物技术和医学科学技术的迅速发展，知识更新速度加快，学科之间相互交叉、相互渗透，边缘学科和新兴学科不断涌现。表观遗传学是近几年来生命科学迅速发展的前沿学科之一，其理论与技术已经广泛渗透至生物学、基础医学、临床医学及预防医学的各个学科。表观遗传学是我们学院学术型硕士研究生专业课程和专业学位硕士研究生专业知识模块的主干课程。如何适应新形势下研究生培养的需要，笔者主要针对研究生表观遗传学教学谈一些自己的看法及建议。
1 教师业务素质的提高
生物医学模式的转变对教师的业务素质和能力提出了相应的更高要求。不仅要求教师有生命科学、基础医学和临床医学的专业知识，而且还要有生物医学理论方面的知识，同时要求教师的技术知识层次能跟上生物医学实验技术推广周期不断缩短的趋势。我们在研究生的表观遗传学教学中，随时进行文献调研，密切关注最新高水平期刊和学术会议的相关信息，不断补充传达的最新知识。引导学生关注当前研究活跃的肿瘤、衰老、心血管疾病、感染性疾病与表观遗传学的最新研究进展情况，着重介绍营养、环境、应激、细胞代谢在表观遗传变化中的重要作用机制。这些新知识非常受研究生的欢迎，引起他们浓厚的兴趣。通过这些新知识的学习，不仅开阔了研究生的学习视野，启发了他们的创新思维，同时使他们形成良好的文献调研和学术研讨的习惯，逐步形成和掌握正确的科研方法，为即将开展的课题研究工作奠定了坚实的基础。在教学过程中反过来能进一步促进教师知识结构的不断更新，达到教学相长的目的。
2 改革教学内容，形成完整的表观遗传学知识结构体系
与经典遗传学以研究基因序列决定生物学功能为核心相比，表观遗传学主要研究基于染色质事件对于这些“表观遗传密码”的建立和维持的机制，及其如何决定细胞的表型和个体的发育。在表观遗传学研究生课堂教学过程中必须具有一定的前瞻性，引导研究生关注表观遗传学学科的发展动态，密切注意学科的交叉和延伸，紧跟表观遗传学的发展方向和学科发展的突破点。课堂教学过程中把最主要的精力放在表观遗传学学科领域发展最活跃最富潜力的研究方向上，例如表观遗传机制在癌症等疾病中的作用机制，细胞代谢与表观遗传变化的关系等。表观遗传学是生命科学中一个普遍而又十分重要的新研究领域。它不仅对基因表达、调控、遗传有重要作用，而且在肿瘤、免疫、病毒感染复制等许多疾病的发生和防治中亦具有十分重要的意义。在教学过程中主要内容包括：表观遗传学概论，DNA甲基化，组蛋白修饰，染色质重塑，基因组印记，X染色体失活，siRNA与miRNA介导的调控，表观遗传学与疾病，表观遗传学与癌症，天然产物及中草药的发展对表观遗传学的展望，表观遗传学的治疗进展。上述内容形成完整的表观遗传学知识结构体系。在教学过程中，通过有选择地插入一些小型专题讲座及相关的研究历史背景资料的方式，介绍和强调学习和掌握表观遗传学的重要性，既活跃了课堂，又把课程从枯燥的理论讲解中解放出来，同时激发了研究生的学习积极性，拓宽相关的知识面[2]。同时在教学过程中注重前沿进展内容的加入，如代谢、营养、环境等影响因素与表观遗传学的相关进展。
3 改革教学方法，培养研究生的创新能力
本课程所授课的对象是已具备一定自学能力和学习主动性的研究生，最重要的是培养他们科学地发现并解决问题的能力、准确表达个人思想见解的能力以及科研创新能力。本课堂选课人数一般在十人左右，因此课堂教学的特点在于小班授课。由于是小班教学，增加了教学的灵活性和增强了师生之间互动的可能性，师生之间的交流与沟通增多。因此在教学过程中采用教师课堂授课、学生参与研讨、学生讲授等多种教学方式，强调讲授、研论、文献调研、学术讲座、论文报告、文献综述等多种方式并重的原则。在教学过程中，合理安排时间，让研究生充分参与到教学的研讨，结合自己的研究方向发表自己独特的见解，阐述自己的学术观点，这种教学方式为研究生迅速进入科研工作的角色奠定了坚实的基础，增强了研究生创新能力的培养。发挥现代多媒体技术在教学中的重要作用，电子课件与板书相结合，同时采用图片、视频播放、动画等多种方式的应用。倡导启发式教育，摒弃灌输式教学方法，讲授基本理论知识的同时注意结合科研最新进展情况拓宽学生知识面，加强学生创新能力的培养，使学生的理论基础和实践应用能力同步得到提高，取得了较好的教学效果。对由于受学时限制而不能在课堂上详细介绍的前沿内容可使用讨论法，安排学生课后自学，启发学生提出问题，通过课堂讨论得到解决。还可以在部分单元结束后，要求研究生根据自己的专业方向，结合查阅最新的文献资料，撰写小专题报告，组织交流讨论，以便巩固学生所学知识，并进一步拓宽知识面。研究生不同于本科生，他们有强烈的求知欲孥，有较高的学习热情，有较强的自学能力，所以在教学中倡导自学，组织讨论，是因材施教、培养研究生创新能力的好方法。
4 多种考核方式结合，检验教学效果。
在研究生的考核方面，不仅仅局限于对课内授课内容的掌握程度，还可以采用综述、专题小报告、PPT汇报、模拟课题设计等综合考核方式，注重知识的活学活用和创新意识的培养，这样才有利于研究生即打好广博、坚实的理论基础，又能其重组知识框架，只有这样，研究生的创新意识才能够得到增强。
研究生创新能力培养是受多因素复杂交错影响的，要提升研究生的创新能力，既要保证培养研究生的客观条件充足，又要发挥研究生的主观能动性。研究生教育只有适应知识经济时代的要求，才能不断培养出符合社会需要的高层次创新型人才。表观遗传学既是目前迅速发展的学科和热点领域，在生物医学各种学科存在着千丝万缕的联系。它也是我们学院研究生重要的专业基础课，对于培养研究生的创新意识，培养研究生发现问题、解决问题的能力具有重要的作用。只有在教学实践中不断地提高教师自身素质，调整教学内容，改进教学方法，才能达到预期目的。
参考文献
第2篇：表观遗传学意义范文
关键词：DNA的可逆化学修饰；胞嘧啶的甲基化；5mC去甲基化；哺乳动物；细胞分化
一、導言
细胞是生命体最基本的单位，其能组成头发、眼睛、心脏等各种各样的器官，并最终组成一个完整的生物个体。细胞核是细胞的“司令部”，而在细胞核中的“司令”们则是脱氧核糖核酸（DNA）。DNA由四种基本的单位腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（G）以及胞嘧啶（C）组成（图1），其序列信息编码了生物个体及种群的整个生命周期，因此其必须在整个周期中保持高度稳定。另一方面，DNA需要编码多细胞生物中多种多样的细胞活动，使其具有不同的形态、发挥不同的功能。这一看起来矛盾的两个方面是由DNA的可逆化学修饰来调和的：DNA可以发生化学修饰，从而在不影响序列稳定性的基础上扩充其生物学功能。这种具有调控功能的修饰被称为表观遗传学修饰。
二、胞嘧啶的甲基化
多细胞生物中不同种类细胞的差异是由于其不一样的基因表达情况决定的，细胞中不同的基因表达情况可以由多种化学修饰调控。哺乳动物细胞中存在最广泛的修饰是5-甲基胞嘧啶（5mC）（图2），它在生物个体的发育与疾病发生过程中均发挥着重要的作用。5mC主要出现在胞嘧啶-鸟嘌呤二核苷酸位点（CpG）上，哺乳动物基因组中大约60%～80%的CpG位点会出现5mC修饰。5mC的主要功能包括X染色体失活、抑制逆转座元件的活性以及基因表达调控。
图2胞嘧啶的可逆化学修饰
5mC在化学上是稳定的：甲基通过一个稳定的碳-碳共价键连接到胞嘧啶的5号位（图2），因此具有很高的键能，若想要直接破坏这种结构不是那么容易。5mC在遗传学上也是稳定的：DNA甲基转移酶（DNMT3A、DNMT3B）能够直接将甲基连接到胞嘧啶上，DNA甲基转移酶1（DNMT1）也可以识别双链DNA中只有一条链含有5mC的位点并将其互补链进行甲基化修饰；这种甲基化维持的机制可以保证DNA复制过程中新合成的链上带有同样的表观遗传学修饰。
三、5mC的去甲基化
尽管5mC是很稳定的，其需要通过多种途径进行去修饰，从而发挥其在细胞分化与个体发育中的调控作用。如在胚胎发育过程中，5mC会发生剧烈的重编程。最重要的三个表观遗传学重编程过程发生在：（1）受精卵的着床前发育过程；（2）着床后胚胎发育过程；（3）精、卵子前体细胞发育过程。
5mC可以通过以下两种方式去除：（1）被动稀释甲基化：在一些情况下维持甲基化状态的酶是不工作的，因此在发生DNA复制后，新合成的链上不带有5mC修饰。随着细胞分裂的进行，这种胞嘧啶的共价修饰就逐渐被稀释了；（2）主动去甲基化：TET家族蛋白可以将5mC氧化并生成5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）、5-醛基胞嘧啶（5fC）以及5-羧基胞嘧啶（5caC）（图2）。氧化后的5mC可以通过不同途径进行去修饰作用，一是通过细胞分裂过程中的DNA复制进行被动稀释去修饰，二是通过TDG酶介导的碱基切除修复（BER）通路将其主动的还原成一个普通的胞嘧啶碱基（图2）。
5mC的主动去甲基化过程发挥着重要作用，因此也受到了多层次的严格调控。（1）TET酶接触到底物的难易程度是一种最直接的调控主动去甲基化过程的方式：细胞核中的DNA会被不同种类以及修饰状态的蛋白结合并包裹起来，因此被TET酶结合并识别的概率是不一样的。（2）TET酶发挥氧化作用时本身也需要多种不同的辅助因子：如α-酮戊二酸以及二价铁离子，这些因素浓度的变化会影响TET酶的活力；此外，维生素C也能直接与TET酶的催化位点结合以及通过促进辅助因子二价铁的生成从而增强TET酶的活性。（3）参与到主动去甲基化过程中的所有的酶本身的表达水平也可以受到上游机制的调控。（4）一些辅助蛋白可以帮助参与主动去甲基化的蛋白到达基因组上的特定位点从而实现特异性的去甲基化。
四、主动去甲基化的功能
在人以及鼠的卵子受精后的很短时间内，受精卵会发生剧烈的表观遗传学重编程，其中包括父源以及母源的全基因组水平的DNA去甲基化。在这个过程中，来自母方的基因组主要通过被动稀释来完成去甲基化，而来自父方的基因组则会受到主动去甲基化与被动稀释去甲基化的双重影响。受精卵在这个过程能够擦除绝大部分来自父母的表观遗传学印记，并在后续的胚胎发育过程中重新建立新的表观遗传学印记。
由于神经细胞中存在很高含量的5hmC，因此主动去甲基化如何帮助神经细胞发挥正常功能是一个热点问题。TET1蛋白对于小鼠大脑的正常记忆与学习功能是必需的，TET1含量的变化能够影响神经细胞中的基因表达情况。此外，TET3也在小鼠的嗅觉神经细胞以及视觉神经细胞中发挥重要作用，其功能的异常会影响神经细胞中的5mC以及5hmC的含量，进而会影响基因的正常表达情况以及神经组织的发育。
异常的DNA去甲基化也会导致癌症。在小鼠模型中，TET2催化功能的缺失会影响造血干细胞的自我更新能力，从而导致恶性血癌的发生。TET1以及TET3的功能突变也与多种其他类型的癌症相关。因此，DNA主动去甲基化能否正常发挥功能，关系到5mC修饰以及细胞中的基因表达情况；这个过程如果出现异常，则可能导致包括癌症等疾病在内的细胞功能异常。
五、总结与展望
哺乳动物个体每个细胞中的基因组均包含完全一致的DNA序列信息，但是不同种类的组织中的细胞却能够具有完全不一样的基因表达情况从而发挥不同的功能。包括5mC在内的多种不同类型与层次的化学修饰能够在不影响DNA序列稳定性的基础上实现基因表达的差异化调控。
胞嘧啶的甲基化修饰状态能决定细胞的种类与命运，因此在胚胎与个体发育过程中每个不同的细胞需要逐渐获得不同的表观遗传学修饰状态。另一方面，受精卵需要擦除来自父母双方的表观遗传学信息，从而重新建立新的表观遗传学印记，DNA的主动去甲基化在这一表观遗传学重编程过程中发挥关键作用。细胞中的表观遗传学状态的异常可能会导致包括癌症在内的多种疾病。
第3篇：表观遗传学意义范文
1 DNA甲基化和组蛋白乙酰化
1.1 DNA甲基化 DNA甲基化是指在DNA复制以后,在DNA甲基化酶的作用下,将S-腺苷甲硫氨酸分子上的甲基转移到DNA分子中胞嘧啶残基的第5位碳原子上,随着甲基向DNA分子的引入,改变了DNA分子的构象,直接或通过序列特异性甲基化蛋白、甲基化结合蛋白间接影响转录因子与基因调控区的结合。目前发现的DNA甲基化酶有两种:一种是维持甲基转移酶;另一种是重新甲基转移酶。
1.2 组蛋白乙酰化 染色质的基本单位为核小体,核小体是由组蛋白八聚体和DNA缠绕而成。组蛋白乙酰化是表观遗传学修饰的另一主要方式,它属于一种可逆的动态过程。
1.3 DNA甲基化与组蛋白乙酰化的关系 由于组蛋白去乙酰化和DNA甲基化一样,可以导致基因沉默,学者们认为两者之间存在串扰现象。
2 表观遗传学修饰与恶性肿瘤耐药
2.1 基因下调导致耐药 在恶性肿瘤中有一些抑癌基因和凋亡信号通路的基因通过表观遗传学修饰的机制下调,并与化疗耐药有关。其中研究比较确切的一个基因是hMLH1,它编码DNA错配修复酶。此外,由于表观遗传学修饰造成下调的基因,均可导致恶性肿瘤耐药。
2.2 基因上调导致耐药 在恶性肿瘤中,表观遗传学修饰的改变也可导致一些基因的上调,包括与细胞增殖和存活相关的基因。上调基因FANCF编码一种相对分子质量为42000的蛋白质,与肿瘤的易感性相关。2003年,Taniguchi等证实在卵巢恶性肿瘤获得耐药的过程中,FANCF基因发生DNA去甲基化和重新表达。另一个上调基因Synuclein-γ与肿瘤转移密切相关。同样,由表观遗传学修饰导致的MDR-1基因的上调也参与卵巢恶性肿瘤耐药的形成。
3 表观遗传学修饰机制在肿瘤治疗中的应用
3.1 DNA甲基化抑制剂 目前了解最深入的甲基化抑制剂是5-氮杂脱氧胞苷(5-aza-dc)。较5-氮杂胞苷(5-aza-C)相比,5-aza-dc首先插入DNA,细胞毒性比较低,并且能够逆转组蛋白八聚体中H3的第9位赖氨酸的甲基化。有关5-aza-dc治疗卵巢恶性肿瘤的体外实验研究结果表明,它能够恢复一些沉默基因的表达,并且可以恢复对顺柏的敏感性,其中最引人注目的是hMLH1基因。有关地西他滨(DAC)治疗的临床试验,研究结果显示,结果显示:DAC是一种有效的治疗耐药性复发性恶性肿瘤的药物。 3.2 HDAC抑制剂 由于组蛋白去乙酰化是基因沉默的另一机制,使用HDAC抑制剂(HDACI)是使表观遗传学修饰的基因重新表达的又一策略。根据化学结构,可将HDACI分为短链脂肪酸类、氯肟酸类、环形肽类、苯酸胺类等4类。丁酸苯酯(PB)和丙戊酸(VPA)属短链脂肪酸类。PB是临床前研究最深入的一种HDACI,在包括卵巢恶性肿瘤在内的实体肿瘤(21例)Ⅰ期临床试验中有3例患者分别有4~7个月的肿瘤无进展期,其不良反应是短期记忆缺失、意识障碍、眩晕、呕吐。因此,其临床有效性仍有待于进一步在Ⅰ、Ⅱ期临床试验中确定。在VPA的临床试验中,Kuendgen等在对不同类型血液系统肿瘤中使用VPA进行了Ⅱ期临床试验,结果显示,不同的患者有效率差异甚远。辛二酰苯胺异羟肟酸(SAHA)是氯肟酸类中研究较深入的一种HDACI。其研究表明,体内使用安全剂量SAHA时,可有效抑制生物靶点,发挥抗肿瘤活性。大量体外研究结果显示,联合使用DNA甲基化抑制剂和HDACI会起到更明显的协同作用。
3.3 逆转耐药的治疗 Balch等使用甲基化抑制剂—5-aza-dc或zebularine处理卵巢恶性肿瘤顺柏耐药细胞后给予顺柏治疗,发现此细胞对顺柏的敏感性分别增加5、16倍。在临床试验中,Oki等将DAC和伊马替尼(imatinib)联合使用治疗白血病耐药患者,结果说明,应用表观遗传学机制治疗恶性肿瘤确实可以对化疗药物起到增敏作用,并且在一定范围内其疗效与体内表观遗传学的改变呈正比。Kuendgen和Pilatrino等对HDACI和化疗药物的给药顺序进行研究,结果显示,在使用VPA达到一定血清浓度时加用全反式维甲酸可增加复发性髓性白血病和骨髓增生异常综合征患者的临床缓解率,这可能与VPA引起的表观遗传学改变增加患者对药物的敏感性有关。
第4篇：表观遗传学意义范文
自从1957年Waddington提出表观遗传学的概念后，表观遗传学和表观基因组学有了相当大的发展。表观基因组学是在全基因组水平上研究表观遗传学标志及其与基因表达的相互关系。这一新兴领域已对毒理学研究与实践产生重大的影响。国内，表观遗传学在毒理学研究已较深入地开展了一些研究，并发表了综述。
1外源化学物的表观遗传毒性
基因表达的表观遗传调控是通过DNA甲基化，组蛋白编码和相关的非编码RNA(如miRNA)来完成的。3种机制各自的贡献取决于特定基因及其环境，如物种，细胞类型，机体的发育阶段和年龄，此外，每个因素可能受到其他因素的影响。因此，表观基因组的调控是一个强大的和动态的综合过程，在发育和维持分化状态中起关键作用。虽然表观基因组不是所有的改变预期都是有害的，但有些可能产生有害结果(如发育异常，增加疾病易感性等)。在体外，动物和人类的研究已经确定了几类环境化学物，可以修饰表观遗传标志，包括金属、过氧化物酶体增殖剂、空气污染物、毒物和内分泌干扰物/生殖毒物。目前环境化学物表观遗传标志的研究大多数集中在DNA甲基化，只有少数研究涉及组蛋白修饰和miRNA(表1～3)。外源化学物引起表观遗传学改变可影响细胞应激，并是潜在可逆的;也可能是可遗传的。表观遗传毒性(epigenotoxicity)是指脱离外源化学物暴露后，可遗传的有害改变。广义的表观遗传毒性也可以包括外源化学物引起非遗传的表观遗传学改变中介的外源化学物毒效应。可遗传的表观遗传毒性和表观遗传改变中介的毒效应是有区别的。表观遗传毒性可以被分为有丝分裂的，减数分裂的或跨代遗传的3类。表观遗传毒性这一新兴研究领域对毒理学产生了重大的影响。下文主要讨论目前表观遗传毒性测试的主要发现及国际生命科学研究所(ILSI)“评估表观遗传变化”的研讨会的意见。
2表观遗传毒性的主要发现
2.1化学致癌近年来在多种肿瘤细胞观察到表观遗传事件。表观遗传事件可能引起基因表达的变化通过DNA甲基化，组蛋白修饰和/或染色质重构。并估计，在肿瘤细胞中检测到甲基化变化的数目远远多于遗传改变的数目。研究发现表观遗传事件参与环境与职业因子诱发癌变进程的引发和进展。DNA甲基化异常对肿瘤发生有因果关系作用，甲基胞嘧啶增加突变可能性，增加致癌物结合，肿瘤抑制基因沉默，DNA修复基因沉默，癌的DNA低甲基化和遗传学改变。组蛋白修饰可能通过影响DNA修复和细胞周期关卡，引起遗传学改变。传统的致癌性试验可确定表观遗传修饰诱导肿瘤的可能性。许多不同的啮齿类致肝癌物已被确定，而研究发现这些化合物的作用模式并无遗传毒性，与人类也无关联性。例如过氧化物酶体增殖物激活受体-α(PPAR-A)介导的和构成性雄甾烷受体(CAR)介导的啮齿类动物癌变。肝肿瘤促长剂苯巴比妥(PB)，其与CAR的激活和随后的效果相关。PB诱导的啮齿类表观遗传学改变包括甲基化改变的区域，基因表达的特殊改变和外源性及内源性化合物的代谢。持续的核受体介导的肝脏致癌物的分子分析，将更加明确地表征每个受试化合物的作用模式。表观基因组正常变异性的表征和与处理相关的表观遗传学影响的理解，将是研究致癌作用模式的巨大挑战。
2.2遗传毒理学评价化学物引起遗传损伤的能力是风险评定的重要内容。表观遗传学影响基因表达的可遗传的变化可能构成遗传毒性。表观遗传导致基因改变的机制包括:错配修复基因表观遗传缺陷，增加DNA修复基因表观遗传缺陷与癌症特定突变谱相关，参与双链断裂修复的基因的表观遗传失活，有丝分裂关卡基因表观遗传缺陷，致癌物解毒基因与甲基胞嘧啶突变可能性增加，DNA全面低甲基化和染色体不稳定等。已经确定表观遗传学改变在肿瘤形成中具有一定的作用。在肿瘤发展过程中DNA甲基化模式的改变往往是最早观察到的分子事件。甲基胞嘧啶(5meC)已知是C∶G至T∶A转换突变的热点，起因于胞嘧啶自发性水解和酶脱氨基率的增加和DNA修复降低。增加的5meC脱氨基率和T碱基修复受限可解释在CpG位点突变频率的增加。人类肿瘤p53基因突变的1/4和肿瘤抑制基因p16的C-T转换的1/3已知会发生在CpG位点上。突变的增加也可能来自于饮食中甲基供体的不足。已证明叶酸补充剂能减少溃疡性结肠炎患者发生结肠癌的风险和和预防结肠癌细胞p53突变。参与叶酸代谢的酶遗传多态性影响表观遗传标志，改变SAM水平，并能调节结肠癌的风险。也已提出DNA氧化性损伤在癌症的发生、心血管疾病和衰老中所起的作用。8-羟基鸟嘌呤(8oxoG)改变了CpG二核苷酸相邻的C的甲基转移酶活性，可能改变DNA甲基化。在CpG内C5-位的损伤影响DNA甲基化。在体外，5meC和5-氯C因启动子甲基化引起次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶(Hgprt)基因的沉默。此外，CpG内的8oxoG和HmC或显著减少结合于DNA的MeCP2，并直接导致染色质结构改变。光二聚物，烷基化碱基，脱碱基位点，以及链断裂也会诱导DNA的甲基化变化。对性细胞的致突变性将于下文讨论。体外哺乳动物细胞基因突变试验能够筛选表观遗传学介导的危害。例如，在不同啮齿类细胞系经5-氮胞苷处理TK基因可恢复活性。此外，DNA合成抑制剂3-叠氮基-3-脱氧胸苷(AZT)可引起TK位点超甲基化。应进一步开发筛选试验以确定表观遗传学中介的遗传毒性。
2.3发育与生殖的表观遗传毒理学完全分化的体细胞，在正常情况下，将有相对稳定的表观基因组传递到子代细胞。但在哺乳动物的发育过程中，早期胚胎发育过程(着床前)，以及在子宫内原始生殖细胞的发育过程中，有两个表观遗传学的重编程阶段，重新设置DNA的甲基化模式。这两个发育的表观遗传重编程事件有可能是破坏表观遗传编程的敏感窗口。发育和生殖毒理学家特别感兴趣的是毒物暴露是否可以直接改变发育的表观基因组，有害的表型是否可跨代遗传，及因此存在的潜在危害。表观遗传编程紊乱可能有助于对表型的跨代遗传。使用Avy小鼠(黄色刺小鼠)模型，饮食暴露双酚A，使Avy和CabpIAP亚稳外延等位基因低甲基化。甲基供体膳食补充剂或染料木素可抵消此低甲基化效应。这些结果与造成表观遗传影响的其他内分泌干扰物报告一致。在环境相关水平低浓度的双酚A(1.2和2.4μg/kg体重)对大鼠可诱导跨代遗传表型异常。暴露于双酚A围生期雄性后代的计数和活力降低，并在F3代持续这些表型。甲氧滴滴涕和乙烯菌核利在子宫中暴露也会导致跨代生殖遗传表型异常。虽然甲氧氯和乙烯菌核利在高于人类接触的剂量观察到病理学改变，但此研究提供了一个模型来研究表观遗传跨代的机制。已证明，乙烯菌核利暴露后破坏了多达3代的小鼠一些印迹基因甲基化模式，这表明跨代遗传异常的表型也有表观遗传的基础。
2.4免疫毒理学已发现，表观遗传调控多能幼稚辅T细胞(Th)分化的启动和其效应亚群的成熟。启动后不久，幼稚T细胞同时转录低水平的Th1(CD4)和Th2(CD8)细胞因子，包括IL-2。在选择性转录成为Ifng(Th1细胞因子标记)或Th2细胞因子基因(IL-4和IL-5，IL-13)之前需要几次复制。在体外用5-aza诱导T细胞，导致由早先不产生这些细胞因子的T细胞系产生IL-2和IFN-g。在用组蛋白去乙酰酶抑制剂处理的CD4T细胞研究证实干扰素IFN-G和Th2型细胞因子的表达增强。上述研究结果表明，表观遗传机制是Th细胞分化和功能的关键因素。尽管与小鼠相比，人类IFNG基因缺乏脱甲基化，分化的人类Th细胞CpG甲基化分析显示出与小鼠类似的结果。将化学物诱导的小鼠T细胞分化的表观遗传学改变数据外推到人应要谨慎。
2.5其他终点从鼠类模型或单一基因的表观遗传学的某些成果已被外推于人类疾病原因。表观遗传学基础的表型被认为是人类疾病的起源有待进一步的研究，特别是确定表观遗传的正常变异和评价表观遗传影响需要适当的实验设计和对照。已经提出，内分泌干扰物的表观遗传毒性可能导致暴露人群的许多发育，代谢和行为障碍。对其他靶器官或终点的表观遗传毒性还有待研究。
2.6检测流程和模型Szyf2007年对检测表观遗传毒性提出的研究思路为:①在生命一个时间点的环境暴露可能会改变表观遗传编程，导致稳定改变表型和反应性，②毒物暴露可能导致表观遗传重编程，导致生命后期表型的变异。Reamon-Buettner和Borlak提出使用动物模型(如鼠类)环境暴露后分析表观遗传机制的研究方案，见图1。已推荐了检测表观遗传毒性的动物模型，特别是Avy小鼠和Axin1融合(Axin1Fu)小鼠能用于研究表观遗传学和发育畸形之间的联系，因为在特定的DNA甲基化模式的改变可以与小鼠遗传疾病广泛链接。
3ILSI的“评估表观遗传变化”研讨会
2009年10月ILSI的健康与环境科学研究所(IL-SI/HESI)主办“评估表观遗传变化”研讨会，评估和提高表观遗传学方面的科学知识基础及其在疾病中的作用，包括跨代的表观遗传变化的影响，还讨论了将表观遗传纳入安全性评价的几个问题。
3.1可能用于评价化学物产生表观遗传毒性的模型系统大鼠和/或兔可能是评价外源化学物产生表观遗传变化影响F1和/或F2和F3代的适当的模型。小鼠可能是更易于处理的模型，因为小鼠基因组有更多的数据，并已有用于检测表观遗传变化的工具。已建议Avy小鼠模型作为潜在的筛查工具，其毛色受亚稳Avy等位基因IAP隐蔽启动子附近CpGs甲基化状态的影响。然而，Avy小鼠模型用于筛选可能过于敏感。其他可能的模型包括斑马鱼和秀丽隐杆线虫，以及蜜蜂和果蝇。体外模型是使用哺乳动物细胞或利用干细胞。干细胞包括其他物种不存在的印迹基因。印迹基因有可能作为确定表观遗传改变的感应器。以上讨论的模型有可能用于潜在危害识别，并提供机制基础。然而，将很难直接解释这些数据对整体动物和人类的意义。在表观遗传模型转化为管理决策测试之前，需要进行大量的基础工作和验证研究。
3.2可能评价的终点/靶对于表观遗传变化的指标，应确定适应反应还是有害反应。确定表观遗传修饰与可能提示特定有害影响的疾病相关基因表达改变之间的因果关系或强的关联需要表型锚定。在发现受影响的表观遗传效应的基因与某种疾病相关的基础上，应建立由表观遗传机制调控的基因数据库。表观遗传效应很可能有物种，组织，暴露和时间特异性。目前，在研究中实验对照组是化合物反应表观遗传变化的最适当的参照，建立表观遗传印迹的参考对照范围可能是有意义的，因为这些区域甲基化模式可能更趋于稳定和遗传。
3.3可能应用的技术关于DNA甲基化和miRNA，以阵列为基础的平台，针对人类和小鼠样品已优化。针对大鼠可用的工具有限，但可用根据大鼠基因组序列基于阵列的高通量方法。虽然硫酸氢盐为基础的测序评价DNA甲基化方法可用于所有物种，但需要发展高通量测序方法。区分异常信号和背景信号并不容易，最大的挑战将是数据分析和解释，应发展信息学。
3.4管理机构的观点为了将表观遗传毒性纳入风险评定，有很多的考虑。必须明确的问题，理解环境、营养和/或药物暴露对个人，群体及跨代水平的公共健康的潜在长期影响，界定希望解决的问题，确定模型系统。这就需要努力使与有害结局和基线改变相联系的研究设计、方法和模型标准化。以适当的参考化合物、途径和剂量验证该模型。模型试验检测的任何变化必须以合理的方式链接到表型或临床结局。对于法规测试，方法必须标准化，具有重复性和重现性。为了将表观遗传数据有效地纳入人类风险评定，最好与管理机构共同努力，确定一个正常基线范围，并与有害结局关联，界定公共卫生关注的适当水平。管理机构将需要开发分析工具，以对公共健康方面的数据进行解释，并将此类数据应用于风险评定模式和慢性健康结局。
第5篇：表观遗传学意义范文
【摘要】
目的RAS相关结构域蛋白1A基因（RASassociateddomainfamily1Agene，RASSF1A）启动子区超甲基化介导的基因转录失活在卵巢癌中频见，可作为卵巢癌诊治过程中有意义的分子生物学指标，RAS相关结构域蛋白2A基因（RASassociateddomainfamily2Agene，RASSF2A）与RASSF1A同源，其基因异常甲基化在多种肿瘤发生发展中发挥重要作用。本研究探讨上皮性卵巢癌组织RASSF2A甲基化水平，并分析其临床意义及高甲基化与mRNA表达情况的相关性。方法选择2013－10－01－2014－12－31聊城市人民医院手术治疗的50例上皮性卵巢癌、27例交界性上皮性卵巢肿瘤和20例良性上皮性卵巢肿瘤患者，应用甲基化特异性PCR（MSP）检测卵巢肿瘤组织中RASSF2A基因启动子甲基化状态，采用RT－PCR检测其mRNA表达水平。采用5－氮杂2′－脱氧胞苷（5－aza－dC）对人卵巢癌细胞株SKOV3、3AO进行去甲基化干预实验，并检测药物作用前后RASSF2A基因启动子甲基化及其mRNA的表达情况。结果RASSF2A基因mRNA在良性上皮性卵巢肿瘤中的表达阳性率为95．00％（19／20），交界性上皮性卵巢肿瘤为59．26％（16／27），上皮性卵巢癌组织为34．00％（17／50），表达强度依次下降，差异有统计学意义，χ2＝21．855，P＜0．001。RASSF2A基因启动子在良性上皮性卵巢肿瘤组织中的甲基化率为0（0／20），交界性上皮性卵巢肿瘤为22．22％（6／27），上皮性卵巢癌组织为46．00％（23／50），差异有统计学意义，χ2＝15．474，P＜0．001。RASSF2A甲基化水平与卵巢癌患者的年龄、病理类型、临床分期、组织分化程度及淋巴结转移无明显相关性。RASSF2A基因甲基化与其mRNA的表达呈负相关，甲基化阳性组织的mRNA表达水平明显低于甲基化阴性组织。5－aza－dC药物作用后，卵巢癌细胞株中RASSF2A基因甲基化被逆转，而其基因表达明显升高。结论RASSF2A启动子区高甲基化导致的基因表达沉默与上皮性卵巢癌的发生发展有关。
【关键词】
上皮性卵巢癌；甲基化；RAS相关结构域蛋白2A基因；基因检测
上皮性卵巢癌是女性生殖系统中恶性程度最高和预后最差的肿瘤，其病死率居妇科恶性肿瘤首位［1］。大量研究已证实，RAS相关结构域蛋白1A基因（RASassociateddomainfamily1Agene，RASSF1A）启动子区超甲基化介导的基因转录失活是卵巢癌中的频发事件，可作为卵巢癌诊治过程中有意义的分子生物学指标［2－4］。与RASSF1A具有高度同源性的RAS相关结构域蛋白1A基因（RASassociateddomainfamily2Agene，RASSF2A）异常甲基化在多种肿瘤的发生和发展中发挥重要作用。本研究通过RT－PCR和MSP方法检测良性上皮性卵巢肿瘤、交界性上皮性卵巢肿瘤和上皮性卵巢癌组织及卵巢癌细胞株中RASSF2AmRNA的表达及其启动子甲基化状态，分析RASSF2A启动子甲基化与其mRNA的表达以及卵巢癌临床病理特征的关系，探讨RASSF2A启动子区甲基化在卵巢癌发生发展中的作用。
1材料与方法
1．1标本来源收集2013－10－01－2014－12－31聊城市人民医院妇产科收治的上皮性卵巢癌患者50例，交界性上皮性卵巢肿瘤27例，良性上皮性卵巢肿瘤20例。所有组织标本均经病理学确诊，所有患者术前均未接受任何放化疗或激素治疗。标本采集在离体后10min内进行，并迅速放入液氮罐保存，后转移至－80℃冰箱保存。上皮性卵巢癌病例中，依据2006年FIGO分期标准，Ⅰ～Ⅱ期19例，Ⅲ～Ⅳ期31例；依据2003年WHO组织学分类标准，浆液性腺癌24例，黏液性腺癌16例，子宫内膜样癌10例；高分化10例，中分化15例，低分化25例；有淋巴转移27例，无淋巴转移23例；年龄＜50岁者19例，≥50岁者31例。
1．2细胞株卵巢癌细胞株SKOV3和3AO由聊城市人民医院中心实验室提供。
1．3主要试剂Trizol试剂购自美国Invitrogen公司，DNA甲基化试剂盒购自德国Qiagen公司，引物均由上海生工设计合成。
1．4实验方法
1．4．1细胞培养及药物处理在37℃、5％CO2及饱和湿度的孵育箱中静置培养卵巢癌细胞株，用含10％胎牛血清的RPMI1640细胞培养基及时换液。用终浓度为10μmol／L的5－aza－dC处理卵巢癌细胞株，常规换液，保持上述药物浓度。于药物连续作用72h后收集细胞。
1．4．2RT－PCR检测参照Trizol试剂说明书提取组织及细胞总RNA。测得其浓度及纯度符合实验要求后，取2μL总RNA进行逆转录。所得cDNA经半定量PCR扩增。RASSF2A基因上游序列为5′－GCG－CCTAGAACGTGTTTTTC－3′，下游序列为5′－ACT－AGGCGTCCTCACATTGC－3′，扩增产物长度为563bp。以GAPDH作为内参基因，上游为5′－CAA－CGGATTTGGTCGTATT－3′，下游为5′－CACAGTC－TTCTGGGTGGC－3′，扩增片段长度为166bp。PCR反应条件为95℃10min，95℃30s，58℃30s，72℃30s，30个循环，最后72℃延伸10min。扩增产物在2％琼脂糖凝胶电泳，紫外线下观察实验结果。
1．4．3DNA的提取及亚硫酸盐修饰采用酚氯仿法提取组织及细胞总DNA，并对基因组DNA进行亚硫酸盐修饰，按照甲基化特异性PCR试剂盒说明书进行。所得产物直接用于PCR扩增或保持在－20℃冰箱保存备用。
1．4．4甲基化特异性PCR使用2对引物检测RASSF2A基因启动子甲基化状态。甲基化引物正义链为5′－GTTCGTCGTCGTTTTTTAGGCG－3′，反义链为5′－AAAAACCAACGACCCCCGCG－3′，非甲基化引物正义链为5′－AGTTTGTTGTTGTTTTTTA－GGTGG－3′，反义链为5′－AAAAAACCAACAACCC－CCACA－3′，扩增产物长度均为108bp。反应条件为95℃预变性10min，95℃变性30s，58℃复性30s（甲基化）；54℃复性30s（非甲基化），72℃延伸30s，35个循环，最后72℃延伸10min。所得产物电泳后摄像，分析结果。
1．4．5甲基化结果判定标准若仅甲基化引物扩增出阳性条带，为完全甲基化；若仅非甲基化引物扩增出阳性条带，为非甲基化；若两者均扩增出阳性条带，为部分甲基化。
1．5统计学方法采用SPSS13．0分析数据。RASSF2A甲基化、mRNA表达在卵巢肿瘤组织间的差异以及基因甲基化与临床病理特征等计数资料采用χ2检验或Fishier确切概率法。RASSF2A甲基化及其表达之间的关系采用Spearman相关性分析法。卵巢癌细胞系中RASSF2AmRNA表达量比较采用t检验。检验水准α＝0．05。
2结果
2．1卵巢肿瘤组织RASSF2AmRNA的表达表1和图1所示，卵巢良性肿瘤、交界性肿瘤及卵巢癌组织中RASSF2AmRNA表达率依次降低，分别为95．00％（19／20）、59．26％（16／27）和34．00％（17／50），差异有统计学意义，χ2＝21．855，P＜0．001。两两比较结果显示，卵巢癌组与交界性肿瘤组比较，χ2＝4．568，P＝0．033；卵巢癌组与良性肿瘤组比较，χ2＝21．280，P＜0．001；交界性肿瘤组与良性肿瘤组比较，χ2＝7．719，P＝0．005；差异均有统计学意义。
2．2卵巢肿瘤组织RASSF2A基因甲基化水平表1和图2所示，97例卵巢组织标本均成功进行了MSP实验。50例卵巢癌组织标本中有13例发生了部分甲基化，10例完全甲基化，甲基化频率为46．00％（23／50）；27例交界性卵巢肿瘤中甲基化阳性率为22．22％（6／27），其中2例为完全甲基化。而20例良性卵巢肿瘤组织均未扩增出甲基化阳性条带，甲基化频率为0，差异有统计学意义，χ2＝15．474，P＜0．001。
2．3RASSF2A基因甲基化与其表达的相关性表2所示，RASSF2A基因甲基化状态与其mR－NA表达水平呈负相关。在RASSF2A基因发生甲基化的组织中，RASSF2A基因表达明显降低，提示RASSF2A基因高甲基化可能是该基因表达沉默的原因之一。
2．4甲基化状态与卵巢癌临床病理特征相关性表3所示，RASSF2A甲基化程度与卵巢癌患者的年龄、病理类型、临床分期、分化程度及淋巴结转移之间无明显的相关性。
2．55－aza－dC作用结果图3所示，卵巢癌细胞株SKOV3和3AO中均检测到RASSF2A基因甲基化，经去甲基化药物5－aza－dC作用后，SKOV3细胞由完全甲基化转变为非甲基化，而3AO细胞甲基化状态被部分逆转。SKOV3和3AO中RASSF2AmRNA表达水平较低，经药物干预后，SKOV3（t＝－5．258，P＝0．006）和3AO细胞株（t＝－3．060，P＝0．038）RASSF2AmRNA表达水平明显升高，差异有统计学意义。
3讨论
近年来，随着肿瘤分子生物学及表观遗传学的发展，肿瘤抑制基因失活在癌症发生发展中的作用越来越受到人们的重视。总的来说，其机制可概括为遗传学机制及表观遗传学机制，换言之，肿瘤抑制基因功能的失活既可以是不可逆的，即遗传学机制，如基因的突变或染色体的缺失，也可以是可逆的，即表观遗传学机制，如基因甲基化或组蛋白修饰。与遗传学不同，表观遗传学主要研究内容不涉及DNA序列的改变，且在细胞分裂过程中具有可遗传的、可逆性的基因组修饰作用［5］。DNA甲基化是哺乳动物基因组中最普遍的表观遗传学事件。相对于Knudson’s的二次打击学说，基因甲基化仅靠一次打击就可导致基因失活，肿瘤易感性增加［6］。RASSF2是新近发现的RASSF家族成员之一，生物信息学分析显示，RASSF2与其他成员一样，也含有RAS相关域［7］。RASSF2位于人类常染色体20p13，有329个氨基酸的开放阅读框，11个外显子。根据不同的启动子和外显子选择剪接，可形成RASSF2A、RASSF2B和RASSF2C3个不同的转录本，其中，RASSF2A是最长的转录本，也是唯一一个含有5′CpG岛的转录本。RASSF2A在卵巢癌组织中发挥抑癌基因的作用，如抑制细胞生长，阻滞细胞周期，促进细胞凋亡等，是一个肿瘤抑制基因。本研究分析了RASSF2A基因在上皮性卵巢癌组织中的转录表达及其甲基化水平。RT－PC检测结果显示，RASSF2A基因表达水平在良性卵巢肿瘤、交界性肿瘤及卵巢癌组织中依次降低，提示RASSF2A的转录失活，可能参与了卵巢癌的恶性演进过程，RASSF2A在上皮性卵巢癌中也起到抑癌基因的作用。张娴等［8］研究结果显示，RASSF2A基因甲基化可能参与了宫颈癌的发生，与宫颈癌的恶性进展密切相关。本研究结果显示，良性卵巢肿瘤组织中未发生RASSF2A启动子区甲基化，而基因异常甲基化从交界性肿瘤到癌呈逐渐上升的趋势，RASSF2A基因甲基化从无到有，从少到多的现象，说明了RASSF2A基因启动子区甲基化从卵巢上皮增殖阶段就开始起作用，与卵巢癌发生密切相关。多项研究表明，RASSF2A启动子区高甲基化与基因表达沉默有关［9－11］。本研究结果表明，在发生RASSF2A甲基化的组织中，其基因表达水平明显下降，两者呈负相关。结果提示，在卵巢癌中RASSF2A启动子甲基化是导致其低表达或者表达缺失的重要原因，这在细胞试验中也得到验证。应用甲基转移酶抑制剂5－aza－dC对卵巢癌细胞株进行去甲基化处理后，卵巢癌细胞株的基因启动子甲基化被逆转，而其mR－NA的表达水平明显升高，从而进一步证实了RASSF2A启动子CpG岛的异常甲基化在调节RASSF2A基因的表达中发挥重要作用。研究显示，RASSF2A基因甲基化程度与宫颈癌、胃癌的淋巴结转移有关［8，12］，而与胰腺癌和结直肠癌［9，13］患者临床病理特征无关。另有研究表明，基因启动子甲基化水平与癌症患者年龄密切相关［14］。在子宫内膜癌的研究中显示，＞45岁的患者更容易发生RASSF2A甲基化（P＝0．041）［15］。在结肠癌和口腔鳞癌中也发现，RASSF2A基因甲基化程度与年龄相关［13，16］。在生物个体发育过程中，伴随着时间的进程，DNA甲基化异常会不断呈现，由此认为，表观遗传学疾病是一种与年龄相关性疾病。这在某种程度上解释了为什么肿瘤多发生在老年人。检测DNA甲基化程度可作为细胞衰老的标志之一。本研究结果显示，RASSF2A基因甲基化水平与卵巢癌患者的临床病理参数之间无明显的相关性，是上皮性卵巢癌中的早期频发事件，随着患者年龄的增加，RASSF2A基因甲基化有增高的趋势，但差异无统计学意义，可能上皮性卵巢癌中RASSF2A基因甲基化不是年龄相关的表观遗传学改变。
综上所述，RASSF2A启动子区的高甲基化是卵巢癌发生和发展过程中的频发事件，是导致卵巢癌中RASSF2A低表达或表达缺失的重要原因，其参与了卵巢癌的发病过程，并在卵巢癌的发生和发展中发挥着重要作用。监测RASSF2A基因启动子CpG岛甲基化水平可作为表观遗传学的分子靶标，指导卵巢癌的诊断及其预后判定。
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第6篇：表观遗传学意义范文
【关键词】同性恋；基因；表观遗传
【Abstract】The reasons of homosexuality are complex. With the development of science and technology， the reasons of homosexuality are increasingly clearly understood， which mainly involve in physiological factors and social psychological factors. This paper reviews the reasons of homosexuality， like genetic factor， biological factor， endocrine factor， Social psychological factors， as well as the recent research achievement of epigenetic factors.
【Key words】Homosexuality； Genetic； Epigenetic
【中图分类号】C913.14【文献标志码】A
自同性恋产生以来人们就没有停止对其成因的探究，随着科学技术的快速发展，生物医学和分子流行病学的不断进步，以及生理学和心理学的发展都对探究工作提供了更多的理论依据，人们对同性恋有了更清晰的认识。男男者已成为我国艾滋病流行的三大高危人群之一，同时也是性病的高危人群。其形成原因是十分复杂的，涉及生物、遗传、心理、社会文化等多重因素。本文就针对男性同性恋成因的研究进行综述。
同性恋又称同，是人际间性取向的一种。性取向指个体或群体的持续地指向何方。同性恋现象自古就有， 并一直存在， 在任何历史时期，任何文化背景下，不管社会主流支持还是反对，它都在人类社会中保持相当的比例。同性恋 （ homosexuality） 一词最早是由一名德国医生Benkert Kertbeny于1869年提出的。这个词的意思是指对异性不能做出性反应，却被同性别的人所吸引[1，2]。《生命伦理学百科全书》对同性恋的描述为：同性恋者是一个有着持久、显著、唯一的受同性性别吸引，对同性有性渴望和性反应，寻求同性并从中得到性满足的人。我国有学者将同性恋定义为：这种关系可存在于内在的心理上或外在的行为之中，如果某个人一生或一生中大部分时间都和同性别的人建立心理或者行为上的这种关系，就可称为同性恋者。男性同性恋或称男男者（men who have sex with men，MSM）指性取向为男性，且生理性别为男性者。
近年来，对于男男者的形成有先天说（生物因素）和后天说（环境因素）两种说法，前者称为素质性同性恋，后者称为境遇性同性恋[3]。但更普遍认为是由生物因素和环境因素共同决定的。其中生物因素的研究主要集中在与遗传学、神经生物学及性激素水平的相关范畴。环境因素主要在社会因素和心理因素两方面。最近，有学者还提出了同性恋的表观遗传学说，研究显示表观遗传学可能是导致同性恋的一个关键因素，从而扩大了同性恋成因的研究范围。
加州大学圣巴巴拉分校进化遗传学家William Rice[4，5]认为，同性恋会随后代遗传，这必然存在某种原因。研究估计有8%的人群是同性恋，且众所周知同性恋在家族中流行。如果一对双胞胎中有一人是同性恋者，另一个有20%的概率也是同性恋。
Mustanski等[6]利用10cm距离上的403个微卫星标记测定其基因型，分别计算母系的、父系的和联合遗传的最大可能连锁值，发现了连锁值最高的3个区域：7q36、8p12和母源的10q26。而另一项针对男同性恋全基因组扫描的分析也发现这3个区域与性取向的联系，并且发现了1个新的可能与MSM行为发生相关的14q32区[7]。
Camperio-Ciani等[8]比较了男性同性恋者和异性恋者的家系，结果显示同性恋者母系女性亲属的生育能力显著偏高，平均多生育33%的子女，父系女性亲属却没有，提示人类性取向相关的遗传因素有可能位于X染色体上，这些遗传因素未被逐步消除的原因在于携带该基因的女性生育能力较强。此外，男性同性恋的母系亲属中同性恋数目多于父系亲属，而且男性同性恋者多不是长子，有较多的哥哥或姐姐。其他几位学者的研究也报道多项家族性研究均证实男性同性恋具有遗传特征，且其相关影响因素可能位于X染色体上[9-11]。携带有同性恋基因的个体细胞，在适宜的条件下，易于发展成同性恋细胞。这就说明，同性恋的性取向有70% 是遗传基因所产生的结果[12]。Hamer等[13]对114个家庭中男性同性恋者的舅舅和表兄弟的性取向进行家系和连锁分析，并通过DNA连锁分析了兄弟均为同性恋的40个家庭的X染色体的基因多态性，发现Xq28区域可能有决定性取向的基因。
“男性基因”SRY（性别决定基因）的发现也从另外一个角度佐证了男性同性恋和变性者的生物医学基础。SRY基因在哺乳动物性别决定中起关键作用，它是决定因子（ TDF），启动分化， 是发育负调节的抑制因子[13]。表现为XY的男性核型却在性染色体中查不到SRY，或SRY发生了突变， 因此可能表现为女性化，即所谓“性反转”[14]。迄今为止还没有明确证据证实染色体上某一区域或基因与男性性取向相关，但似乎可以推测遗传基因在性取向的决定上具有重要的作用，这还有待于进一步的研究。
澳大利亚学者对112 名男性同性恋和258 名男性异性恋的基因进行了比对，发现554%的男性同性恋的雄激素受体基因较长，476%的男性异性恋雄激素受体基因较长。研究人员说，雄激素受体基因较长可能导致激素信号传输弱，而激素是决定早期发育过程中大脑性别认知雄性化的关键因素。该研究认为，激素水平较低可能导致男性在大脑发育期时雄性化的过程不完整，造成性别认知方面倾向于女性[15]。
瑞典研究人员发现，男性同性恋者和女性异性恋者的大脑结构上存在某些相似特点，他们对一些志愿者进行了对比试验，脑部核磁共振成像显示，女性同性恋者和男性异性恋者都拥有不对称的大脑，左侧脑半球比右侧脑半球略小；而男性同性恋者和女性异性恋者的左右脑半球是对称的。研究人员还应用相关检测设备对志愿者脑部杏仁核区域做了分析，结果显示，男性同性恋者和女性异性恋者的杏仁核结构存在着相似性，而男性异性恋者和女性同性恋者的杏仁核结构更为相似。
科学家从脑和内分泌的研究出发，认为下丘脑是大脑负责调节包括性活动在内的身体功能的器官，同性恋可能与下丘脑有关。发现同性恋男性的下丘脑前部神经元的密度只是异性恋男性的一半，而下丘脑前角是大脑中能影响的部分，提出同性恋男性下丘脑前核神经元解剖学的差异可能导致促性腺激素释放激素释放频率的改变，这可能会成为性倾向起因的生物学基础。另外，Levay等比较了同性恋男性和异性恋男性的4种下丘脑前部间质核（interstitial nuclei of the anterior hypothalamus，INAH）的数量，其中INAHl-3是决定人类性别二态性的主要区域，结果显示异性恋男性INAH-3的数量是男性同性恋者的两倍。人体解剖发现男性同性恋INAH-3的体积与男性异性恋相比较小，但女性中却未显示出这种差异，提示了INAH-3与男性性取向的关系[16]。但目前尚未找到造成同性恋者大脑具有独特性的原因，要深入了解与同性恋相关的神经生物学机制需要进行更大规模的研究。
一些研究者考虑到激素可能会导致同性恋。胎儿的大脑受何种性激素的影响，决定了个体细胞未来的性取向。如果男性胎儿未得到激素的影响，而是受到母亲卵巢的雌激素影响，男性胎儿大脑就会女性化；女性胎儿如果受到激素的影响，女性胎儿大脑就会雄性化[13]。有学者推测异性性取向的男性的雄激素暴露水平在一个很小的范围内，不足或超过此范围都可能增加男性成为同性恋的可能性 [17]。也有学者研究发现孕期暴露于乙醇与压力应激的联合作用引发导致雄性后代的性取向的改变[18]。
一直以来也没有任何的“同性恋基因”（gay genes）被确定。根据最新的一种假说，答案或许并不在于DNA本身，而是，随着胚胎发育，子宫中母亲和胎儿两者生成的激素水平发生波动，性相关基因对此做出了反应性开启和关闭。这样的调节机制可使未出生的胎儿受益，即便是在激素处于顶峰时，也可以维持稳定的雄性或雌性发育。然而如果到孩子出生或孩子拥有自己的表观遗传学标记时，这些所谓的表观遗传改变仍然存留，那些后代其中的一些人就可能变成同性恋。在Rice[4，5]的研究中，显示男性和女性胎儿对于它们周围的激素反应并不相同，甚至当一种激素暂时性增高时，这种差异并非是基因的结构，而是基因激活的程度，以及蛋白修饰的方式及程度，如DNA甲基化与剪切、多聚尾修饰等。如在睾酮对胎儿发挥作用的信号通路中，几个关键点的表观遗传改变有可能根据需要钝化或增进了激素的活性。研究中还提到，这些表观遗传学变化在父母处于早期发育时保护了他们，而早期对父母有利的表观遗传改变可解释同性恋在进化中遗留下来。Rice等[19]最近还建立并发表了针对同性恋发展的表观模型，该模型是基于胚胎干细胞的XX与XY核型的表观遗传标记。这些标记提高了XY胎儿中睾酮的灵敏度，降低了XX胎儿睾酮的灵敏度，从而性发展得以进行。该模型预测，这些表观遗传标记的子集进行了跨代遗传，建立了同性恋的表型。Ngun TC等[20]综合相关证据认为性取向是生物学的基础并且认为涉及表观遗传学机制，最近的研究表明，性倾向在同卵双胞胎中比在异卵双胞胎中更为一致，因此认为，男性的性倾向与基因组中的一些区域相关联，该研究惊喜的发现性取向与表观遗传机制有着重要的联系。值得一提的是，在一些先天性肾上腺增生的女性病例中，由于其子宫内高水平的睾酮激素以至于其后代中非异性恋的比例高于哪些非先天性肾上腺增生的女性。同时动物模型研究有力的证明，激素暴露的长期效应是由表观遗传机制介导的，该文章通过描述的假说框架得出结论，遗传和表观遗传共同解释了性取向的有关成因问题并愈发的接近事实，但有关性取向的研究还仍然面临很多挑战。
到目前还没有有力的证据能说明同性恋是由于生理因素导致的，而对于同性恋的形成机制的第二方面，主要包括社会因素和心理因素，其中比较有影响力的观点主要有精神分析学说和行为主义学说。
关于童年早期性心理发展，弗洛伊德认为个体在幼儿时都具有两性素质及双性恋特性，到底发展成同性恋还是异性恋是与个体在成长中的个人经历有关的。他认为在人的个体发展过程当中，4 至6 岁是儿童性别认同、性别角色发展的关键时期，在此期间儿童有着强烈的“恋父情结”或“恋母情结”，对异性的父母有着本能、强烈的依恋情感，而对同性别的父母则产生敌对情绪。父母如果在此期间对儿童的这种性本能不过分刺激也不过分抑制，儿童就会顺利通过这一时期而随后逐渐对同性父母认同。反之，如果在此期间儿童遭受心理创伤，就可能隐藏在潜意识里，并且在青春期时表现出来，可能发展为同性恋[21]。家庭环境对MSM的影响很大，1962 年，贝博提出的“家庭动力是同性恋主因”认为同性恋根源于早期家庭经验。他们大多数来自单亲家庭，从小缺乏父母一方的关爱；或是父母关系很差，经常争吵，长期分居两地；还有的是个体所处的家庭结构是由他/她和多个异性姐妹组成的，或者个体从小被父母当女儿养，从小和女孩子一起玩，产生了性倒错[21，22]，将会导致个体对其性别的自我认同产生影响， 并影响以后所形成的性取向。在家庭关系中，通常是母亲的形象和影响远远大过父亲，所以儿子在青春期后会寻找一个具有父亲身上没有的“男性力量”的人作为伴侣。
行为主义者认为，同性恋由环境影响形成。一个人在青少年时期如果在与异往中受挫或有过不快的经历，异性情感没得到正常的发展而与此同时又受到了同性方面的引诱，就可能产生同性恋倾向[23，24]，特别的，第一次性经历对个体性取向的影响很大，许多同性恋者第一次受人引诱或者在其他情况下发生同性，从而“欲罢不能”。有学者认为同性恋的形成是极度压抑的结果，如果一个人对性的需求无法通过正常的异性途径获得满足，便会压抑它，压抑的结果便是性需求更大，而为了消除性需求所带来的压抑，个体就会另寻出路去放松这种压抑，一旦个体以同性的方式缓解了压力，就有可能经过多次该行为的强化而形成同性恋。
学校是儿童接受教育的地方，同时也是孩子的主要活动场所，孩子的大部分时间都要在学校这个微缩型社会环境中度过，尤其是初中和高中正值学生性心理迅速发展成熟的时期，其间发生的任何事情如学校和老师对学生的性教育方式和力度、关切程度，以及同伴之间的相互影响等都会给孩子造成很大的影响。
李玉玲等[25]提出同性恋发生的原因在于性情绪的作用，男女同性恋的发生原因是相同的，同性恋与异性恋发生的原因也是相同的，都是由于性情绪的作用。当个体在中体验到喜欢、兴奋、冲动、渴望等积极情绪时，则将带来这些体验的人当恋对象。若此人为同性，则产生同性恋；反之则为异性恋。此外，恋母情结对同性恋者的情绪的产生也有重要作用，有研究表明，同性恋者的父母不鼓励男孩表现出男性特征，有统治欲的母亲不允许儿子对除她自己之外的异性产生兴趣[26]，因此产生变得胆小，甚至产生恐惧、偏执的心态，从而影响其未来性取向。
此外，从中医的阴阳角度来看，人体内阴阳互藏，阴阳转化。若男子，阳火不生，或阳刚之气受挫，众阴聚合，则易变主动为主静。阳中阴气愈聚，阴阳失调，则为男子中的女性。相对而言，男子中的女性，为阴，而男子为阳，阴阳的相吸作用，促使他们的自然吸引从而在一起，使得他们相互补足依靠，相互需要，从对方身上获得快乐，实现阴阳的互根交感作用[27]。
社会学的研究个案表明，同性恋个体之间在成因上是不完全相同的，单纯从一种理论出发分析他们的成因是不科学的。比如说素质性的同性恋即绝对同性恋和境遇性同性恋的成因有可能不同。境遇性同性恋更多地受环境的影响，如单性性环境的军队、监狱等，他们中有些人在改变了环境之后，又恢复到异性恋的状态。
综上所述，目前研究男性同性恋成因的领域主要包括社会学、心理学、医学、法学、哲学等多个不同的学科，男性同性恋成因十分复杂，主要涉及遗传因素、表观遗传学、神经生物因素、发育及内分泌因素、社会及心理因素等诸多方面，彼此之间的因果关系不明，尽管相关方面研究均取得了一定的进展，但尚待解决。探索男性同性恋形成原因的道路还很长，但是意义重大。
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第7篇：表观遗传学意义范文
【关键词】胃癌；分型；进展
胃癌是消化系统的常见恶性肿瘤，为全世界范围内发病率最高的癌症之一，根据世界卫生组织癌症研究中心2002年的统计，我国胃癌发病率仅次于日本，位于全球第2位。2007年中国肿瘤登记提示：我国胃癌的发病居第二位，仅次于肺癌，死亡据第三位，仅次于肺癌、肝癌。胃癌在演进过程中随着附加的基因突变会产生不同的亚克隆，使其不断异质化导致其侵袭和转移能力不断加强，而这是胃癌治疗困难和致死的主要原因。国内外学者都在寻求能指导临床方案选择及判断预后的胃癌分型，传统的癌症诊断对病理学依赖性较大，有时会因为肿瘤的不典型或临床信息的不完整而造成诊断困难。应用基因分析技术所产生的信息，特别是应用高通量芯片技术所产生的信息可以为胃癌分型提供更多的参考，因此对目前胃癌相关的分型予以综述。
1 胃癌的传统分型
胃癌病理分型是以组织形态结构和细胞生物学特性为基础，不同类型的胃癌，其形态结构和生物学行为各异，流行病学和分子机制亦不同，以致现有的胃癌分型系统众多。目前，常用的是WHO型、Lauren分型，大体分型主要使用Borrmann分型。
1.1 WHO胃癌包括以下常见组织学类型
状腺癌、管状腺癌、黏液腺癌、印戒细胞癌、腺鳞癌、鳞癌、小细胞癌、未分化癌。此外，胃内还可以发生类癌。WHO分型将Lauren分型的肠型、弥漫型纳入腺癌之下。其管状腺癌还可进一步分成高分化、中分化与低分化腺癌。少见类型或特殊类型胃癌有：实体型变异、肉瘤样变异等。
1.2 1923年德国病理学家Borrmann提出的一种胃癌大体形态分型方法，此分型主要根据癌瘤在黏膜面的形态特征和在胃壁内的浸润方式进行分类，将胃癌分为4型：Ⅰ型（结节型），II型（溃疡局限型），III型（浸润溃疡型），是最常见的类型，约占50%。Ⅳ型（弥漫浸润型），由于癌细胞弥漫浸润及纤维组织增生，胃壁呈广泛增厚变硬，称“革囊胃”。Borrmann分型是胃癌经典的分型方法，既能反映胃癌的生物学行为，又简洁实用，国际上广泛采用。
1.3 Lauren分型将胃癌分成两大主要类型，即肠型与弥漫型，当肿瘤内两种类型成分相当时就称为混合型。胃癌发生是一个多步骤的过程，弥漫型和肠型在肿瘤发生各个阶段会产生多种基因及表观遗传学方面的变异。常见的包括抑癌基因的点突变和杂合性丢失，常见的表观遗传学异常包括CPG岛的甲基化引起的肿瘤抑制基因沉默和肿瘤促进基因转录水平的增高。
2 胃癌分型与分子病理学
胃癌分型研究的意义在于探索其是否对判断预后有价值或者对于今后的治疗有指导意义。当前，国内张树华采用组织病理与组织化学和免疫组织化学技术相结合的方法，兼顾宿主的免疫防御反应，把胃癌分为两型：限制生长型和促进生长型。限制生长型预后较促进生长型好。
根据黏蛋白标记的差异，胃癌组织被分为4型：1）胃型：胃型黏蛋白标记的胃癌细胞>10%；2）胃肠型：胃型黏蛋白标记的胃癌细胞> 10%且肠型黏蛋白标记的胃癌细胞>10%；3）肠型：肠型黏蛋白标记的胃癌细胞>10%；4）未分类：胃肠黏蛋白标记的细胃癌细胞
Solcia等对对294例平均随访时间长达150个月的胃癌进行研究显示，如果将胃癌的组织学结构、细胞异型性程度、p53基因突变、18q杂合性缺失、微卫星不稳定性以及有无脉管神经浸润等因素与预后综合分析，可以将胃癌恶性程度分成三级。胃癌I级（预后良好型）包括：大量肿瘤内/旁淋巴样细胞反应型、高分化管状腺癌、黏液结节型和促纤维结缔组织增生性弥漫型胃癌，I级胃癌约占全部胃癌病例的37%。胃癌III级（预后不良型）包括：高度异型性胃癌、浸润型黏液腺癌、肿瘤细胞异型性中等但具有p53基因的第7或第8外显子突变、伴有血管淋巴管浸润以及神经浸润者，III级胃癌占全部胃癌病例的19%。其他胃癌则归属于预后中等的胃癌Ⅱ级，占全部胃癌的44%。这一关于胃癌恶性程度评价体系虽然是不依赖于临床分期的胃癌预后判断新标准，但实际操作中涉及到微卫星不稳定性的分子遗传学检测、p53基因突变检测以及EB病毒原位杂交检测等实验技术，在临床普及以及操作流程标准化控制等方面均有待统一。
3 微卫星不稳定性与胃癌分型
微卫星不稳定性[MSI]是胃癌发生过程中的一个常见事件，反应了肿瘤潜在DNA错配修复缺陷，常常由Hmlh1启动子区甲基化引起，胃癌合并MSI者其临床病理因素特别，预后相对良好，胃肠道肿瘤中MSI的测定是最先被广泛利用的预后分子检测之一。MSI的检测常采用荧光定量多重PCR进行，费用相对低，适用性广。以往的很多观察表明，胃癌中MSI的存在不仅仅是与已知的与组织病理特征强关联的分子分型标志，同时MSI能能区分预后良好好亚组。因此Simpson等建议将MSI作为一个有效的分子分型工具。葡萄牙的一项研究表明，胃癌患者并低度MSI五年生产率为30%相比，而高度MSI者则为70%。韩国的一项大型研究也表明在胃癌分期为II、III期的患者MSI与预后良好有关。
4 胃癌的分子分型
以分子特征为基础的新型分类体系即分子分型。高通量的基因分析可以是DNA水平的基因多态性分析、DNA甲基化分析和基因拷贝数分析.也可以是RNA水平的基因表达谱分析、微小RNA表达谱分析和蛋白表达水平的蛋白芯片分析等。
肿瘤分子分型的基础：目前可以在DNA、RNA和蛋白质水平上进行肿瘤分子分型的研究。在DNA水平，可以依据基因突变、基因组的细胞遗传学改变或甲基化差异进行分型。根据基因表达谱（RNA水平）的差异实施分型，是目前分子分型的研究主体，以表达谱芯片为基础的分子分型研究数据处理分二类：一是，unsupervised analysis；二是，supervised analysis。在蛋白质水平，可以根据蛋白质表达谱的差异，亚细胞结构蛋白组成的不同或蛋白质翻译后修饰的改变来进行分型。
分子分型的研究方法主要有：基因表达谱芯片技术：它可以同时观察成千上万个基因在不同个体、不同组织、不同发育阶段的表达状况。它的原理是在已建立的cDNA或寡核苷酸组成的芯片或微陈列上，用不同颜色荧光标记的cDNA制备的探针与之杂交，扫描及计算机处理所得的信号就代表了样品中基因的转录表达情况。基因芯片技术在肿瘤的分子分型、基因功能、信号通路及代谢与调控途径研究等方面有显著的优势；比较基因组杂交（CGH）技术：是在染色体荧光原位杂交基础上发展起来的一种新的分子细胞遗传学研究技术。它主要是用不同的荧光体系来标记肿瘤组织DNA和正常对照DNA，与正常中期分裂象染色体进行竞争性抑制杂交，荧光信号摄取及软件分析所得的比值可判断染色体区段的扩增、缺失还是正常。它仅需少量肿瘤组织DNA即可在整个基因组水平研究不同基因组间DNA拷贝数差异，并将这些异常定位在染色体上。CGH与微芯片技术结合的芯片CGH，以cDNA作为杂交靶，可使得基因组水平遗传物质异常的分辨率达到几十个kb，并可对关键基因改变进行精细定位；蛋白芯片技术：基因突变和基因表达差异不一定导致相应的蛋白表达，而且蛋白质还存在磷酸化，乙酰化等复杂的翻译后修饰过程，这些改变在转录水平上是无法检测的。以高通量结合生物信息学为特点的蛋白质组学分析技术可以从细胞整体水平上检测到这种变化，为肿瘤分子分型以及治疗标志物的筛选带来巨大的便利与可能。蛋白芯片技术主要包括双向凝胶电泳技术、质谱技术以及生物信息学技术。
第8篇：表观遗传学意义范文
1资料与方法
1.2治疗方案地西他滨联合CAG方案：20mg/m2，qd×5d，维持1h以上。阿克拉霉素10mg，qd×7d，阿糖胞苷10/m2，q12h×14d，粒细胞集落刺激因子（G-CSF）300μg，qd×14d。
1.3疗效评价完全缓解（CR）定义：ANC≥15×109/L，血小板计数≥100×109/L，骨髓中原始细胞≤5%。部分缓解（PR）定义：骨髓中原始细胞为5%，外周血标准同CR。未缓解（NR）定义：骨髓中原始细胞≥20%。
1.4不良反应评价按WHO急性及亚急性化疗药物不良反应分度标准判定不良反应。
2结果
接受一疗程地西他滨联合CAG化疗后，行骨髓穿刺术，结果CR3例（42.8%），PR（28.5%），OR为71.4%。不良反应主要为骨髓抑制及继发感染。Ⅳ度血液学不良反应71.4%（5/7），外周血白细胞计数最低值的中位值为0.54（0.03～2.32）×109/L，外周血血小板计数最低值的中位值为8（4～37）×109/L，Ⅲ-Ⅳ级感染发生率5例，Ⅱ度胃肠道毒副作用1例，无Ⅲ-Ⅳ级出血、恶心、呕吐和肝功能损害。早期死亡1例，死因为疾病进展至终末期。
3讨论
DNA甲基化是真核细胞正常的修饰方式，在维持正常细胞功能、遗传印记和胚胎发育中呈现表观遗传改变[1-3]。在大多数恶性肿瘤中，表观遗传学表现为全基因组的低甲基化与局部CpG岛的高甲基化共存的局面。这种甲基化作用影响了基因启动子CpG岛，使基因的稳定性降低和逆转座子转录活性增强等，从而促使癌基因活化、抑癌基因失活而致肿瘤发生。在白血病和骨髓增生异常综合征（myeIodysplasticsyndrome，MDS）中，同时具有高甲基化和多种基因沉默的特征[4，5]。地西他滨是一种2-脱氧胞苷类似物，在胞苷类似物5位嘧啶环上进行修饰，形成特异的DNA甲基化转移酶抑制剂，可逆转DNA的甲基化过程，激活沉默失活的抑癌基因，抑制肿瘤细胞生长，从而达到治疗肿瘤的目的。2006年，美国食品及药物管理局批准了其用于治疗MDS，并取得了满意的疗效。MDS和AML均为造血干细胞异质性、恶性克隆性疾病，低剂量的去甲基化药物地西他滨在MDS治疗中的积极成果给治疗AML的探索奠定了基础。在一项Ⅲ期临床试验中，地西他滨治疗170例MDS患者的总体有效率为30%，而地西他滨治疗AML的有效率只有23%。1995年日本学者Yamada等首次报道预激化疗方案（CAG方案）治疗复发、难治和继发性白血病患者，CR率达83%，大于60岁的3例AML患者全部获得CR，而且化疗并发症少，治疗相关死亡率明显降低。国内2012年陈伟丰[6]等研究结果显示地西他滨单药治疗MDS/AML2个疗程，CR率达30.0%，总缓解率达60.0%。让人振奋的是此项研究发现地西他滨对MDS/AML患者外周血细胞的改善有较好的疗效。为了提高复发难治性白血病患者的疗效，改善生存质量，减少输血依赖，有必要探索在互补或者协同作用基础上的联合方案。作者的研究结果显示地西他滨单药治疗1个疗程，CR率达42.8%，OR为71.4%，初步结果表明地西他滨联合CAG方案治疗复发难治性AML患者安全有效，无严重不良事件发生，因此可作为此类患者治疗方式的一种选择，但仍需大样本、多中心、双盲、对照和随机临床实验进一步探讨其最佳给药方式、药物剂量，以达到最佳的疗效。
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第9篇：表观遗传学意义范文
[关键词] 胚胎；培养液；培养发育；妊娠结局
[中图分类号] R321 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2016）09（b）-0072-04
[Abstract] Objective To compare the influence of two commercially sequential media Cook and Vitrolife on development potential of human embryos and the clinical pregnancy outcome. Methods Clinical data of 398 patients conceived through IVF or ICSI from August 2014 to May 2015 in the Reproductive Medicine Center of the Affiliated Drum Tower Hospital of Nanjing University Medical School were retrospectively analyzed， and according to fertilization methods and embryo culture media they were divided into Cook group （103 cases） and Vitrolife group （196 cases） in IVF； while Cook group （40 cases） and Vitrolife group （59 cases） in ICSI. In the same fertilization mode， the rate of fertilization， normal fertilization， cleavage， avaiable embryo， blastocyst formation， avaiable blastocyst， clinical pregnancy， embryo implantation and early abortion in the Vitrolife group and Cook group were compared. Results In IVF and ICSI cycles， the available embryo rate of the 3 days after fertilization in Cook group was lower than that in the Vitrolife group （31.22% vs 40.61%， 33.43% vs 42.34%， P < 0.05）. While， the available blastocyst rate in the Cook group was significantly higher than that of the Vitrolife group （55.42% vs 37.82%， 46.39% vs 30.58%， P < 0.05）. 3 days after fertilization， the proportion of 5-7 cells of the embryo in the Cook group was significantly higher than that in the Vitrolife group （34.32% vs 24.23%， P < 0.05）； and the proportion of 8-10 cells of the embryo in the Vitrolife group was significantly higher than that in the Cook group （52.22% vs 42.07%， P < 0.05）. Conclusion There is no significant effect on pregnancy outcome either in Vitrolife culture medium or Cook culture medium， but the Cook culture medium may be better for the development of blastocyst stage.
[Key words] Embryo； Culture media； Embryonic development； Pregnancy outcome
人类胚胎培养液经历了30多年的发展，如今市场上已出现多种有效的商品化培养液用于胚胎培养。不同品牌的培养液有不同类型及不同浓度的营养成分，同时由于人类配子的稀缺性、珍贵性，商品化培养液的配制更多是基于动物实验结果验证。而人类配子对营养成分的需求和体外微环境的适应性与动物配子又有一定差距[1]，因此不同培养体系可能会对植入前胚胎的发育潜能以及种植能力产生一定影响，进而导致新生儿早产、低体重以及先天性畸形等子代健康问题[2-7]。造成差异的原因尚未明确，如何选择更适用于人类胚胎的商品化培养液已成为很多生殖中心工作人员需要考虑的问题。目前，很少有研究比较这些商品化培养液对种植前人类胚胎的发育潜能及妊娠结局的影响。因此，本研究就Vitrolife和Cook两种商品化培养液对胚胎的发育速度等发育潜能相关指标及妊娠结局的影响进行深入探讨。
1 对象与方法
1.1 对象
回顾性分析2014年8月～2015年5月在南京大学医学院附属鼓楼医院（以下简称“我院”）生殖科行常规体外受精（in vitro fertilization，IVF）或卵胞浆内单注射（Intracytoplasmic sperm injection，ICSI）治疗并新鲜周期移植的398例患者的临床资料。纳入标准：①女方年龄≤35岁；②不孕年限< 10年；③第1周期患者；④采用长方案治疗；⑤体重指数（BMI）18～25kg/m2；⑥内膜厚度8～12 mm；⑦月经第3天卯泡刺激素（FSH）≤12 U/mL；⑧获卵数8～15枚。排除标准：①种植前遗传学诊断/筛查（PGD/PGS）周期；②供精；③受精失败行早期补救ICSI周期。根据受精方式与胚胎培养液的不同进行分组：IVF周期分为Cook组（n = 103例）和Vitrolife组（n = 196例），ICSI周期分为Cook组（n = 40例）和Vitrolife组（n = 59例）
1.2 控制性超促排卵方案
采用促性腺激素（Gn）释放激素激动剂（GnRh-a，曲普瑞林，德国Ferring公司）/基因重组促卵泡激素（Gonal F，果纳芬，瑞士雪兰诺公司）/人绒毛膜促性腺激素（HCG）长方案进行控制性超排卵[8]。当主导卵泡直径≥18 mm，给予HCG。当主导卵泡直径≥18 mm，给予HCG。
1.3 卵子采集及胚胎培养
取卵当日，卵泡穿刺获得卵子-放射冠-卵丘复合物（OCCCs），置于受精培养液（IVF（Vitrolife，Sweden；FM，COOK，Sydney）中培养3 h，卵母细胞经IVF或ICSI进行受精，受精后转移至卵裂培养液（G1，Vitrolife，Sweden；CM，COOK，Sydney）。受精后第3天除移植与冷冻胚胎外，剩余胚胎转移至囊胚培养液（G2，Vitrolife，Sweden；BM，COOK，Sydney）继续培养，于第5～6天分别观察囊胚发育情况。
1.4 胚胎评估
根据ALPHA/ESHRE指南对胚胎质量进行分级评估[9]，其中分裂期胚胎根据细胞数、卵裂球均一程度、碎片等形态学参数进行质量评估，分裂胚细胞数7～12个，碎片小于20%，均一或轻度不均为可利用胚胎；囊胚质量根据囊胚的扩张和孵出程度将其分为Ⅰ～Ⅵ级，并依据内细胞团（inner cell mass，ICM）和滋养层（trophectoderm，TE）的质量分为A～C级，ⅣCB和ⅣBC以上评分者为可利用囊胚[10]。
1.5 移植与妊娠
受精后第3天于B超引导下进行宫腔内双分裂期胚胎移植。胚胎移植后2周留晨尿行尿HCG检测，阳性结果确定为生化妊娠。移植后4周行B超检查，见妊娠囊者确诊为临床妊娠。
1.6 统计学方法
采用SPSS 17.0统计学软件进行数据分析，计量资料数据用均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用t检验；计数资料用率表示，组间比较采用χ2检验，以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 患者的一般资料
IVF组与ICSI组中，患者的周期数、年龄、不孕年限、体重指数、内膜厚度、基础FSH、黄体生成素（LH）用量、平均获卵数比较，差异均无统计学意义（P > 0.05）。见表1。
2.2 IVF/ICSI周期中Cook与Vitrolife培养液对胚胎发育及妊娠结局的影响
IVF/ICSI周期中，Cook组的第3天可利用胚胎率显著低于Vitrolife组，而囊胚形成率及可利用囊胚率显著高于Vitrolife组，差异均有统计学意义（P < 0.05）。两组受精率、正常受精率、异常受精率、卵裂率、正常卵裂率、可利用胚胎率、临床妊娠率、种植率及早期流产率比较，差异均无统计学意义（P > 0.05）。见表2。
2.3 不同培养液对取卵后第3天胚胎发育速度的影响
对取卵后第3天胚胎的发育速度进行分析（Cook组共1716枚分裂胚，Vitrolife组共2922枚分裂胚）。Cook组5～7个细胞的胚胎所占比例显著高于Vitrolife组，而Vitrolife组8～10细胞的胚胎所占比例显著高于Cook组，差异均有统计学意义（P < 0.05）；Vitrolife组≥11个细胞和Compacting的胚胎所占比例均略高于Cook组，≤4个细胞略低于Cook组，差异均无统计学意义（P > 0.05）。见表3。
3 讨论
国际辅助生殖技术监督委员会（ICMART）和欧洲人类生殖与胚胎学会（ESHRE）的统计数据显示，通过辅助生殖技术受孕的孩子逐年增多，但其安全性还需进一步验证[11-12]。植入前胚胎在体外培养过程中将经历从受精至内细胞团和滋养外胚层等不同细胞谱系的派生等过程，体外培养液可能会导致这些关键性事件发生改变进而可能会影响胚胎的后续发育[13-14]。基于我院中心实验室的培养体系，本研究结果显示：Cook和Vitrolife两种商品化培养液均可获得较为理想的可利用胚胎和妊娠结局，但Cook组的第3天可利用胚胎率显著低于Vitrolife组，而囊胚形成率及可利用囊胚率显著高于Vitrolife组。
不同品牌的培养液其营养成分及含量均会有差异，Morbeck等[15]利用小鼠冻融后的一细胞胚胎分别在七种商品化序贯培养液中进行培养，其结果表明：7种培养液的营养成分各有差异，其中Vitrolife培养液的G1和G2中的乳酸含量为10.8和6.0 mmol/L，明显高于Cook培养液（1.8 mmol/L）；Vitrolife分裂期培养液G1不含必需氨基酸，而Cook分裂期培养液CM中含有一定量的必需氨基酸。此外，7种培养基在不同的氧气浓度和蛋白含量下，鼠胚发育速度和囊胚形成率也有差别。
本研究结果提示，分裂期培养阶段，Vitrolife培养液优于Cook培养液，而进入囊胚培养阶段，Cook培养液呈现出了明显优势。于是本研究对第3天胚胎的发育速度进行了比对，结果显示，Cook组中≤7个细胞的胚胎所占比例较Vitrolife组高，而≥8个细胞的胚胎Cook组所占比例较Vitrolife组少，说明Cook于分裂期发育速度慢于Vitrolife，而7个细胞以下的胚胎于第3天不会作为可利用胚胎，因此Cook组第3天可利用胚胎率会低于Vitrolife组。这一结论是否能说明G1优于CM，BM优于G2，仍需进一步研究。此外，Vitrolife组异常受精率（13.96%）略高于Cook组（11.00%），其原因可能由于过高的多精受精率会降低可利用胚胎率[16-17]，因此Cook培养液的正常受精率比例有所提高，使正常胚胎数略有增加。
在辅助生殖治疗过程中，胚胎培养液是种植前胚胎最直接的接触环境，胚胎可能通过表观遗传学修饰做出一些适应性改变，产生长期持续性影响[18-21]。Rinaudo等[22]发现鼠胚在Whitten′s medium中有114个基因表达被影响，在KSOM/AA中有29个基因表达被影响。而与在体内培养的鼠胚相比，5种不同培养液培养的鼠胚为了维持基因印记会做出不同的表观遗传学改变[23]。鉴于以上动物实验结果及试管婴儿逐年增加的趋势，应优化胚胎培养液的选择，以降低胚胎的短期风险，保障母婴安全。
本次研究对象均是35周岁以下，使用长方案促排的患者，其卵巢功能较好，获卵数适中，因此研究对象范围有局限性。在今后的临床工作中，本研究将比较不同培养液对年龄较大、卵巢功能较差的患者，以及对获卵数过多或过少的患者的胚胎发育状况的影响。同时，本研究还将对新生儿出身状况及长期健康情况进行随访，以确保商品化培养液的安全可靠。
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