常见的基因变异与染色体错误和早孕有关

研究人员发现了一种常见的遗传变异，与人类胚胎发育早期阶段染色体的增减密切相关。这些细胞分裂中的错误对胚胎几乎总是致命的，被认为是人类早期妊娠失败的主要原因，并导致体外受精(IVF)治疗失败。该研究结果在巴尔的摩举行的美国人类遗传学学会(ASHG) 2015年年会上公布。

健康的人体细胞含有23对染色体，总共46对。然而，细胞复制过程中的错误会导致染色体分布不均匀，这种情况被称为非整倍体。“在人类发育的早期，这个过程特别容易出错，影响多达75%的胚胎，并经常导致妊娠丢失华盛顿大学博士后研究员、该研究的第一作者拉吉夫·麦考伊博士解释说:“在受精后5天——甚至在母亲知道自己怀孕之前。”

先前的研究发现，母亲的年龄(而不是父亲的年龄)与非整倍体的可能性之间存在相关性。事实上，是母亲的基因在起作用细胞复制在胚胎发育的最初几天。“然而，”麦科伊博士说，“这种关系并不能完全解释我们在每个母亲年龄组中发现的非整倍体变异，所以我们猜测遗传因素也参与其中。”

利用Natera, Inc.的合作者收集的数据，McCoy博士和斯坦福大学的同事们分析了大约2400名试管婴儿患者的46000多个胚胎，发现母亲基因组中4号染色体上常见的变异rs2305957与非整倍体的风险密切相关。此外，非整倍体胚胎更有可能来自于过去经历过体外受精失败的患者，而不是那些没有经历过体外受精失败的患者，这表明非整倍体可能是导致治疗失败的原因。

“令人惊讶的是，大约一半的女性都有这种基因变异，而且这一比例在所有人群中都相当一致，”麦科伊博士说。“如果它对生殖有这么大的损害，为什么它会如此频繁地出现?”为什么它没有被选中?”

一种假设是，对于古人类来说，每次性行为成功怀孕的几率较低，鼓励了男性和女性之间的长期联系，这反过来增加了父亲对每个孩子的投资，改善了孩子的安全和健康。因此，在母亲生育能力下降的情况下出生的孩子可能更有可能活到成年并有自己的孩子，将这种变异遗传给后代。也有可能变体扮演多重角色;虽然它会降低生育率，但在另一种情况下可能是有益的。

位于rs2305957附近的一个基因为导致非整倍体的原因提供了线索。研究人员强烈怀疑PLK4是一种邻近的基因，在细胞分裂时控制染色体的分布，但这还没有得到证实。

麦科伊博士说:“如果我们能确定基因、致病变异以及变异影响的分子机制，那就太好了。”为了收集证据，他和他的同事们正在研究其他涉及PLK4表达的基因组数据集，以了解该变体在发育中的作用。他们还计划在人类历史的背景下研究这种变异，评估它的起源，并解释为什么它仍然普遍存在。