表观遗传学改变在产前诊断的应用

表观遗传学改变在产前诊断的应用

王丹

王丹（枣庄市妇幼保健院山东枣庄277100）

【摘要】出生缺陷会导致婴儿患病甚至死亡，这已引起全世界医学界的广泛关注，近年来诊断学的研究热点是如何建立无创伤性的产前诊断。本文通过阐述遍观遗传学在区分母体和胎儿DNA上的应用以及对无创性产前诊断作出探讨。

【关键词】DNA甲基化胎儿疾病产前诊断

一、应用表观遗传学方法检测母体循环中游离胎儿DNA

DNA甲基化是表观遗传学最具特征的标志之一。20世纪中叶研究发现孕妇外周血中含有胎儿细胞，Y染色体是胎儿与母体区别的最佳方案，但只有男胎有Y染色体，这意味着怀有女性胎儿的产妇无法用此方法诊断。研究表明胎儿游离的DNA主要是有胎盘滋养层细胞溶解而来，因此区别母体和胎儿的DNA关键在于研究胎盘上的表观遗传特性的改变。

甲基化技术其中主要作用就是寻找母体与胎儿甲基化不同的序列，再通过甲基化PCR来区别母体与胎儿的DNA。Maspin基因发挥肿瘤抑制作用，DNA甲基化在调节maspin的组织特异性表达上起着重要作用，研究证实，胎盘上的maspin相对于母体血细胞中的甲基化程度低，并且随时间推移未甲基化序列扩增。根据这一特点，用亚硫酸氢钠处理DNA，甲基化的胞嘧啶不发生反应，未甲基化的胞嘧啶反应生成尿嘧啶，从而根据母体与胎儿甲基化的差异来区分两者。

二、表观遗传学的改变在产前诊断胎儿疾病的应用

现今人们养育孩子的方法日渐科学，同时胎儿非正常率节节攀升，孕妇家庭在喜悦的同时也加重了心理负担，通过诊断表观遗传学的改变，便可获知胎儿的健康状况，表观遗传学就好似一面镜子，对疾病有直观地反映，因此研究边关遗传学的改变就成了一项重要的课题。

1.诊断胎儿疾病

表观遗传学的改变可以帮助我们预先知道胎儿先天性疾病，为及时地治疗提供帮助，比如说唐氏综合征产前诊断，用RNA来诊断唐氏综合征的基因必须要符合被健康胎盘组织早起表达，并且在母体内被过度表达。2007年Lo等人提出通过母体血浆中胚胎表达的mRNA的SPN等位基因来诊断唐氏综合症的方法。他们发现PLAC4mRNA近来源于胎盘细胞，而母体细胞不表达，于是通过引物进行质谱分析，若SPN等位基因的比例为2：1，说明胎儿患有唐氏综合征。此方法准确度较高且使用范围广，在医学上具有一定的影响意义。

胎儿非整倍体畸变诊断，运用表观遗传学可检测胎儿常染色体非整倍体畸变，常见的有13-，18-，21-三体综合征，（若其他染色体三体异常胎儿不能发育，在孕早期会自然流产）通过表观遗传学进行染色体定量分析方法，对21三体综合征胎儿进行无创性产前诊断结果显示，通过比较标志物即可对在孕早期的胎儿进行诊断。

2.胎儿非正常生长

胎盘的病变会直接影响胎儿的正常生长发育，导致胎儿在宫内生长迟缓甚至死亡，发育到儿童时期，神经疾病的发病率显著增高。研究发现胎盘的病变会导致IUGA，两种差异性甲基化基因组区域在IUGA的表观遗传发生畸变，表达也发生异常，进一步导致胎盘非正常发育，胎儿在子宫中的发育收到影响，生长缓慢甚至停滞，引发各种疾病的产生。

三、关于如何诊断表观遗传学改变的问题及发展

诊断表观遗传学的方法和技术在不断地推陈出新，已研究出很多方法诊断表观遗传改变的技术，其中主要有甲基化敏感指纹法，该法结合限制性酶切和PCR技术，从基因组水平筛选差异的甲基化片段，步骤具体是将基因组DNA分别进行单酶切（甲基化非敏感性酶，识别切割TTAA序列但保持CGCG序列的完整）和双酶切（甲基化非敏感性酶和甲基化敏感性酶，后者识别并切割非甲基化的CGCG序列），将两组酶切产物以随机引物进行PCR扩增，结果是：甲基化的CpG岛可扩增出产物，非甲基化的CpG岛因被甲基化敏感性酶切割而无法得到PCR产物，由此可显示相映样本中的差异甲基化片段。

利用表观遗传的改变，帮助我们在产前诊断上作出了杰出贡献，孕妇外周血中比较丰富的胎儿DNA对无创性产前诊断有推动作用，随着人们对DNA甲基化不断地深入了解，开发出更先进的医疗手段，减少缺陷胎儿的出生率，成为我国优生优育，提高全民健康素质十分有利的技术手段。表观遗传学也将不断被人们所需要，在未来我们仍需要通过这些先进的技术，提高全民的健身素质。

综合上述，表观遗传学DNA甲基化技术的运用，打破了传统模式上产前诊断上的限制，进一步开拓了从母体血浆中胎儿DNA上疾病诊断的医学区域，无创性诊断开始以一种全新的面貌出现在人们眼前，这为家庭社会乃至国家都减小了负担，但是甲基化技术并不是完美无暇，任然需要进一步优化，在临床实验上亦需要进一步验证其科学性和可行性。表观遗传学也不仅仅应用于产前诊断，在其它医学领域，更有一片为开拓的广阔疆域。

参考文献

[1]周浩，易萍，李力.表观遗传学在无创性产前诊断中的应用进展.2012（8）.

[2]刘晶，孟涛.表观遗传学的改变在产前诊断的应用.2008.（11）.