染色体易位特征对受精和囊胚发育的影响

染色体易位特征对受精和囊胚发育的影响——一项回顾性队列研究

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译者荐语：染色体平衡易位(BT)是人类最常见的染色体结构异常，包括相互易位（RecT)和罗氏易位（RobT），这类患者表型往往与常人无异，但他们易产生不平衡配子，导致胚胎停育等生育问题。目前胚胎植入前染色体结构重排检测（PGT-SR）可改善这类患者的妊娠结局，但临床上不同易位类型患者可移植囊胚数量存在显著差异。本研究分析了染色体平衡易位携带者不同易位特征对受精率及囊胚发育的影响。

研究类型

单中心回顾性分析

背景及目的

分析染色体易位携带者不同易位特征对受精率和囊胚发育的影响。

材料与方法

患者来源及时间

回顾性分析2017年1月到2022年12月于郑州大学第三附属医院生殖医学中心接受PGT-SR助孕患者的一般临床资料，仅纳入每对夫妇的首次PGT-SR周期（共414周期），其中299相互易位周期（女性携带者:135周期；男性携带者:164周期)和115罗氏易位周期(女性携带者:56周期；男性携带者:59周期)。

纳排标准

纳入标准：外周血细胞核型检测结果提示夫妇双方仅一方携带染色体平衡易位的患者，且首次进行PGT-SR周期。排除标准：存在复杂性染色体结构重排、双方染色体异常夫妇。

分组

按照ISCN（2020版）所述，根据染色体长度和着丝粒位置将染色体分为7组（以A-G表示）。A组和B组由长染色体组成，C组和D组由中等大小染色体组成，E、F和G组由小染色体组成。

本研究分组情况如下，在RecT中，AB组是指易位染色体中至少有一条属于人类长染色体（AA+AB+AC+AD+AE+AG+BB+BC+BD+BE+BF+BG）；CD组是指两条易位染色体中最长的一条来自中等大小染色体（CC+CD+CE+CF+CG+DD+DE+DF）；EFG组是指两条易位染色体最长的一条来自小染色体(EF+EG+FG)；由于RobT的特殊性，将其分为DD组(两条易位染色体都属于中等大小染色体)，DG组(一条来自中染色体，另一条来自小染色体）和GG组(两条染色体都来自小染色体)。根据染色体断裂位点将RecT分为3组：pq（一个断点位于染色体长臂，另一个位于染色体短臂）、pp（两个断点都位于染色体短臂上）、qq（两个断点均位于染色体长臂上）。

计算

受精率=2PN数/MII卵母细胞数×100%；囊胚形成率=囊胚形成数/囊胚培养数×100%；可利用囊胚形成率=可利用囊胚数/囊胚培养数×100%。

研究结果

RecT患者主要结果：多元线性回归结果显示，AB组可利用囊胚率显著低于其他组，携带者性别、断点位置和染色体类型对受精率和囊胚发育均无显著影响。

RobT患者主要结果：多变量分析结果显示，性别是独立影响因素，男性携带者受精率明显低于女性携带者。由于本研究GG组样本量小(仅2个周期)，故未纳入分析。

不同易位类型的主要结果：根据携带者性别不同进行分层分析，比较不同易位类型对结局指标的影响，结果提示在男性携带者中，染色体易位类型对受精率和可利用囊胚率存在显著影响，但在女性携带者中未观察到这种差异。

讨论

易位类型对受精率和囊胚发育的影响

我们的数据显示，在男性携带者组中，RobT的受精率显著低于RecT，这可能是因为在减数分裂和有丝分裂过程中，近端着丝粒染色体(Acr-ch,RobT的染色体)不稳定，导致配子遗传物质异常分布。此外，在减数分裂过程，这两种类型配子染色体与其同源染色单体形成不同的染色体结构，(RecT形成四价体，RobT形成三价体)。RobT患者受精率下降可能归因于三价体结构的不稳定性，增加了不平衡配子的产生。另一方面，RobT患者的不平衡精子对外源性破碎因子的易感性增加，这些因子有可能破坏精子的遗传物质，阻碍正常的受精过程。

本数据显示，易位类型对受精率和D3可利用胚胎率无显著影响。然而，RecT的可利用囊胚率低于RobT。此外，囊胚形成率也存在类似的趋势，但差异无统计学意义。因此，我们推测体外胚胎发育的筛选过程主要发生在囊胚形成阶段，这与延时成像和胚胎遗传学检测的结果一致。

携带者性别对受精率和囊胚发育的影响

我们的数据显示，在RobT中，男性携带者对受精率存在负面影响。这种差异可能与配子发育不同有关，女性生殖细胞在出生前发育到中期I并在停在此阶段，而男性精子从青春期开始持续发育。精原细胞在减数分裂前经历多次有丝分裂，增加了染色体分离错误的机会。染色体结构异常的男性精子DNA碎片率明显较高，影响受精率。且我们常用的物理观察无法准确识别这些精子，因此ICSI授精可能选择核型异常的精子，进而降低受精率。

本研究提示，携带者性别对囊胚形成率和可用囊胚率无显著影响。我们认为上述机制引起的性别差异对受精后囊胚发育影响很小或没有影响。目前，携带者性别对囊胚发育的影响仍存在争议，今后尚需开展多中心、大样本研究来证实。

染色体大小和断点对受精率和囊胚发育的影响

我们的数据表明，人类较长染色体易位(1-5号染色体)是获得可利用囊胚的危险因素。这可能与人类长染色体易位导致胚胎发育潜力下降有关。对先前文献的回顾表明，与较短的染色体相比，人类长染色体(染色体1-5)对染色体分离错误的易感性更高，这可能与长染色体含有较多粘附蛋白有关。此外，有人提出，在非整倍体胚胎中发现的大多数异常染色体是人类长染色体(1、2、4和9染色体)。

结论

染色体易位类型和携带者性别可能对受精率存在潜在的影响，人类较长染色体易位(1-5号染色体)可能是获得可利用囊胚的危险因素。易位类型可能影响可利用囊胚的形成，断裂位点对受精率和囊胚发育无显著影响。

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