卵巢储备功能不足,或与女性表观遗传学特征相关,有望早期发现。
迅速改善,祖国即将完成“四个现代化”的历史使命。但是由于工作节奏和生活习惯的改变,导致越来越多的女性内分泌紊乱,再加上遗传易感性的影响,很多人出现卵巢储备功能不足的问题,进而发生不孕,或怀孕困难。01正常和不足的差别卵巢是女性重要的组织器官,不仅提供卵母细胞和成熟的卵子。也兼具了女性激素调节的重要功能。人类卵巢含有原始卵泡,一般在胎儿期妊娠20周左右就已经开始发育了。一个女婴出生时,平均有100万个原始卵泡;随着年龄的增长,原始卵泡的数量会减少;到更年期,大约只剩下1000个成熟卵泡。大多数卵泡在分化闭锁过程中退化了,这是一种正常的凋亡分解过程,在女性生殖发育过程中,可以调节排卵卵泡的数量,控制卵子的质量。不幸的是,女性人群中尽管卵母细胞细胞质量相差无几,但是成熟卵泡数量却天地之别。至于是什么原因导致?说法不一。有科学家认为卵泡池是从一开始就减少了;还有人认为是卵泡池闭锁破裂的速度加快了,才导致这种储备不足的现象。此外,抗缪勒管激素(AMH)是卵巢原始卵泡数量(也称:卵巢储备)的血清生物标记物。医生用来调整和预测接受助孕治疗和试管婴儿治疗促排卵效果。抗米勒激素由窦卵泡中的颗粒细胞产生,与原始卵泡的数量一样,随着女性的年龄的增大而不断下降。
言归正传,我们看看正常的卵巢长什么样子,
02怎么早期发现卵巢储备不足、功能降低的问题呢?临床医生联合科学家进行了大量的研究和探索,比如通过B超等影像学、血清激素含量、遗传基因检测等手段。然而,多数是隔靴搔痒,没有解决实质问题。今天,我们来介绍一种新方法——表观遗传学技术。科学家有望通过这种技术在早期就发现卵巢功能或储备异常的先兆,从而尽早干预或调节生活习惯,实现亚健康和疾病的早期预防。科学家们最初的目的很简单,就是为了研究女性人群的卵泡壁颗粒细胞、白细胞的DNA(也称之为核酸、遗传基因)的表观遗传学是否与卵巢储备降低有关系?与正常卵巢储备正常的女性相对,有哪些差异?科学家联合生殖医学中心的医生,募集了119名育龄期女性(卵巢储备功能不同,有好有坏),并给这些人检测了外周血抗缪勒管激素(一种可以反映卵巢功能的激素)的水平。根据描述的预期年龄AMH水平,参与研究的女性被分为卵巢储备组:卵巢储备减少(<10%)、正常(25%-75%)和高(>90%)。每组患者都采集外周血细胞和卵泡颗粒细胞。采集好的细胞用“基因芯片”技术,全面检测细胞DNA甲基化信息:包括甲基化变异、生物学年龄、端粒长度和表观突变累积情况。图1:入组患者和正常对照人群的信息除了在AMH水平、卵泡刺激素(FSH)水平、LH/FSH比率、获取卵母细胞数、卵母细胞数和可用胚胎数方面存在统计学显著差异外,各组之间也存在统计学显著差异(P<0.05)。图2:预测端粒长度(DNAmTL)与白细胞和壁粒细胞抗苗勒激素(AMH)水平和卵巢储备的关系 (MGC)。卵巢储备降低女性的表观遗传年龄并没有像预测的情况出现“加快”现象。一般观念认为,由于细胞复制导致的衰老,与端粒长度相关;染色体端粒在细胞复制过程中,不断缩短,最终寿终正寝。所以,科学家认为端粒长度是衰老的生物标志物。因此,他们开发了一种估算生物学年龄软件,名为“DNAmTL”。利用这个软件绘制了白细胞和颗粒细胞中端粒长度与女性AMH水平的对比图。研究者发现,与预想结果不太一样,端粒长度可能与卵巢储备没直接关系。
DNA甲基化的差异在颗粒细胞中,在4199个CpG处观察到卵巢储备降低和正常样本之间的差异变异性,但只有447个介于高和正常之间(FDR<0.05)。无论样本中卵巢储备状态如何,科学家在白细胞中检测到的信号非常少,并且没有发现与颗粒细胞中的信号重叠。图3A和C(卵巢储备降低与正常)以及图3B和D(高与正常)中的曼哈顿图分别显示:白细胞和颗粒细胞基因组中两种卵巢储备类别的差异DNA甲基化变异性。
与对照组相比,卵巢储备降低和高卵巢储备样本,在这些CPG中的变异性大多增加。随后,科学家利用数据库中公开数据,发现卵巢储备降低的患者来源的颗粒细胞中,可变CpG富集在标记有H3K27me3(组蛋白H3的赖氨酸27处的三甲基化)的区域,这是一种与基因启动子失活相关的表观遗传修饰。同样,AMH浓度较高的患者中,可变CpG多富集在转录较弱的区域。图4:不同卵巢储备女性之间,白细胞和颗粒细胞(MGC) DNA甲基化的差异和突变的频率。这些研究表明,卵巢储备降低患者的人卵泡体细胞具有十分独特的表观遗传学特征。高频率的表观突变表明卵巢中窦卵泡过早衰老。人外周血的细胞可能无法用于检测卵巢储备状态,因为卵巢储备差的患者白细胞表观遗传学特征与正常人没有差别,是不是这样还需要进一步研究。在不久的将来,医生可以使用这个技术,早较早期发现卵巢储备问题。预测一个卵巢功能动态发展趋势。不管是早期诊断,还是用药(或食物、运动、生活习惯等干预)逆转这个甲基化突变,对于女性生殖健康具有十分重要的价值。