卵母细胞非整倍体发生机制的实验研究

【摘要】： 目的探讨卵母细胞第一次减数分裂中非整倍体发生机制以及年龄、叶酸代谢和卵母细胞非整倍体相关性的产生原因。 方法光谱核型分析法(spectral karyotyping SKY)检测人未受精卵母细胞23条染色体的核型;免疫荧光和荧光原位杂交法检测不同体外培养时间下小鼠卵母细胞纺锤体和染色体的构象及16号染色体的核型变化;免疫荧光法分析不同年龄女性卵母细胞纺锤体和染色体的构象差异;免疫细胞化学和激光共聚焦显微术检测不同年龄小鼠卵母细胞中丝裂原活化蛋白激酶MAPK的表达差异;PCR-RFLP法分析亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)677位置及蛋氨酸合成酶还原酶(MTRR)66位置的基因型。 结果获得SKY结果的44个人卵母细胞中,55%(24/44)的卵母细胞存在两条姐妹染色单体平衡性过早分离现象(balanced predivision BP);在44个卵母细胞中,64%(28/44)的卵母细胞核型正常;36%(16/44)的卵母细胞为非整倍体,其中22%(10/44)为同源染色体不分离(nondisjunction NDJ),14%(6/44)为姐妹染色单体非平衡性过早分离(unbalanced predivision UBP)。新鲜小鼠成熟卵母细胞中BP的发生率仅为7%,明显低于培养24h、48h和72h后的BP发生率(P＜0.01,P＜0.001);新鲜小鼠成熟卵母细胞纺锤体和染色体异常的比率为9%,在培养24h、48h和72h后,其异常发生率分别为63%、83%和98%,与新鲜卵母细胞相比,差异有显著性(P＜0.001)。卵母细胞正常纺锤体和染色体率随女性年龄增加而明显降低,25～29岁女性卵母细胞正常纺锤体和染色体比率分别为33%和31%,显著高于30～34岁女性(P＜0.05,P＜0.025)和35～40岁女性(P＜0.01)。6～8周小鼠卵母细胞中正常纺锤体和染色体比率以及ERK_(1╱2)蛋白的表达均明显高于45～50周小鼠(P＜0.025,P＜0.05)。实验组女性中:C/C基因型7例,C/T型16例,T/T型9例;A/A基因型5例,A/G型14例,G/G型13例;对照组:C/C基因型36例,C/T型29例,T/T型5例;A/A基因型24例,A/G型34例,G/G型12例。 结论NDJ、UBP和BP均参与了卵母细胞非整倍体的产生,但BP也可发生于卵母细胞排卵后老化过程中,其发生可能与卵母细胞排卵后老化过程中纺锤体和染色体构象改变有关:卵母细胞纺锤体和染色体构象异常率与女性年龄存在明显的相关性,这可能是引起高龄女性非整倍体率增高的重要原因之一;MAPK的表达降低可能是造成老龄卵母细胞纺锤体和染色体构象异常率增高的原因。MTHFR C 677T、MTRRA66G基因多态性和Down syndrome发生相关,TT、AG、GG基因型增加了Down综合征的发生风险,而CC、AA基因型是降低Down综合征的保护性因素。