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提升生殖健康需要技术的革新
人口问题是人类社会共同面对的基础性、全局性和战略性问题，生育健康孩子对于家庭和社会均有着非常重要的意义。当前我国已经进入人口负增长的时代，我国有18%的不孕不育家庭，而且新生儿中出生缺陷的比例高达5.6%，提高人口出生率和实现优生优育已成为国家的需求。
为了改善现状，各种生殖健康的医疗服务和诊治手段被不断地应用到生殖和妇产领域。尤其是各种遗传学技术不断地应用到临床中，有效地改善了生殖健康，不过在应用中仍旧有较多临床需求未得到满足。
究其原因，生育的结果主要是由两大因素决定的：遗传因素和发育因素。过去临床上无法检测胚胎的发育状况，只是检测了遗传因素，丢失了半壁江山。表观遗传信息是衡量发育的最直接指标，表观遗传信息可以反应胚胎的发育状态和孕妇生理状态是否正常。通过对表观遗传信息的检测可以改变临床上无法监控胚胎发育状态和孕妇生理、病理的困境，提升生殖健康水平，从而推动生殖医学的革新。
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表观遗传检测可以提高出生效率、降低出生缺陷
根据国家卫健委《中国出生缺陷防治报告》估算，我国出生缺陷总发生率约为5.6%，成为重大公共卫生问题。出生缺陷不但严重危害儿童生存和生活质量，影响家庭幸福和谐，也会造成潜在人群寿命损失和社会经济负担。出生缺陷病种繁多，目前已知的从轻微到严重的出生缺陷至少有8,000-10,000种，通常包括先天畸形、遗传代谢性疾病、功能异常如盲、聋和智力障碍等。以往的技术手段，探索出生缺陷主要从基因突变或环境因素着手，但是也仅仅能解释不足一半出生缺陷的原因。
图：中国出生缺陷逐渐成为婴儿死亡的主要原因
中国出生缺陷相关数据 | 资料来源：《中国出生缺陷防治报告》
究其原因，以往的探索主要从DNA突变来解释出生缺陷，忽视了发育过程基因表达调控异常引起的发育异常导致的出生缺陷。发育过程其实也是表观遗传调控的过程，表观遗传是指不改变DNA的序列，可以改变基因表达的调控方式。如果把DNA比喻成电脑的硬件，那么表观遗传信息就像电脑的软件。硬件出错会导致电脑瘫痪或部分功能不能发挥，也就是DNA序列的突变会引发妊娠失败或出生缺陷；同样，如果软件编写错误或表观遗传信息编程错误，也会导致相似的结果。DNA序列在各种细胞中和发育中的各个阶段都应保持不变，但是表观遗传信息与之不同，表观遗传信息在发育过程中会经历编程和重编程的变化，表观遗传的编程和重编程决定着胚胎的发育、细胞的分化和组织器官的形成等，而在表观遗传信息在重编程的过程中也容易发生错误。
表观遗传信息的错误可以直接导致妊娠的失败或发育的终止。通过对人类生殖的研究，发现DNA甲基化图谱的状态直接影响胚胎的出生率。DNA甲基化的突变也会引发出生缺陷，但我们对其原因的了解极其有限，仅仅知道几种印记基因疾病的产生是由DNA甲基化的异常引发的，除此之外几乎一无所知。
长期以来，没有有效技术手段和办法研究发育过程中，会发生哪些表观遗传突变、及表观遗传突变对出生缺陷的影响。近期随着单细胞表观遗传学技术的发展，已经有胚胎植入前DNA甲基化筛查技术产生，可以检测到胚胎中的表观遗传突变，并发现新的由DNA甲基化引起的出生缺陷。相信通过科学家和临床医生的共同努力，将对导致出生缺陷发生的另外一半未知的原因产生新的认知。
利用DNA甲基化筛查技术在自然分娩和使用试管婴儿技术人群中进行筛查，可以在胚胎移植前和产前阶段实现表观遗传疾病的筛查，进而最大程度降低表观遗传疾病发生风险。利用该技术不仅可以提高胚胎的移植成功率，也可以降低出生缺陷的比例。相信在未来几年内，该技术可以推广到其它应用场景，尤其是能进行无创的产前阶段筛查，将具有重要医学价值。
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表观遗传信息检测育龄期妇女不孕不育原因，提供备孕策略
表观遗传信息是人类基因的开关，是软件程序，它控制着组织和器官的基因表达，生命活动是动态的，因此表观遗传程序也随着生命的过程而变化。在健康规律的生物周期中，我们的组织器官执行默认的程序。但我们有时也面对生活状态或生活环境的骤然变化、各种压力甚至疾病的状态，就需要调整表观遗传程序，改变组织器官基因的表达，来调整组织器官的状态，从而来适应外在和内在的变化，保证组织器官的健康和功能的正常发挥；但在一些意外时刻，表观遗传程序出现错误，导致组织器官功能的异常，即产生了病理的状态。
子宫和卵巢的异常是妇女不孕不育的重要原因之一，这些异常都会直接反映到表观遗传信息上。目前临床上发现：5%-10%的妇女患有多囊卵巢症（PCOS），她们往往无法正常排卵；一些妇女子宫的周期节律不规律，约10%的妇女因此不能怀孕；10-15%的育龄期妇女会患有子宫内膜异位的问题；一些妇女子宫和卵巢早衰等。
上述的病理异常，很大一部分遗传学方法无法揭示其原因。而利用表观遗传信息来检测子宫和卵巢的状态，可以提供更加完整的信息，从而协助制定正确的备孕策略，这将会是表观遗传检测技术未来可以突破的方向。目前也有一些机构在进行相关的研发，并展现出可喜的结果，例如使用表观遗传信息来校正子宫容受期窗口，从而帮助发生偏移的患者可以实现成功的妊娠。对妇女卵巢和子宫状态的生理和病理状态的检测，也会帮助该部分妇女健康的管理。表观遗传时钟等的开发应用，表观遗传检测技术未来在抗衰、医美行业也具有应用前景。
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表观遗传信息助力妊娠期疾病的早诊和阻断
女性妊娠后，为了给胎儿提供足够的营养，代谢等将发生重大的变化。妊娠期高血压和糖尿病是最常见的疾病，目前临床上发现有20%左右的孕妇会发生妊娠糖尿病；有约2-5%的孕妇会有妊娠高血压。妊娠糖尿病会增加流产概率，引起巨大儿、导致难产，一些患者产后发展为2型糖尿病，同时会增加新生儿肥胖、代谢类疾病、甚至胎儿畸形的概率。而孕妇高血压引发的子痫前期，是孕妇死亡的第二大原因。
面对这两类疾病，当前临床上使用生化和代谢物的检测等，往往是在怀孕20周以后，已经发病或即将发病的时期才能进行检测，无法进行风险早筛和早期诊断。而目前有研究发现，表观遗传图谱可以在孕后10周左右进行两种疾病的预测。将该发现转化到临床上，可以提供早期阻断的策略，从而减少相关疾病的发生。
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表观遗传在医学领域中具有巨大的应用市场
表观遗传检测可以覆盖整个生殖、妇产、新生儿领域，包括从备孕管理、不孕不育的治疗、出生缺陷的筛查、妊娠疾病的检测，具有重大的社会和临床价值，同时也有巨大的市场需求。根据弗若斯特沙利文数据，2020年中国15~49岁育龄女性人数达到3.22亿，备孕人群约4,000万对，针对生育人群进行相应筛查检测，市场潜能将超过550亿。
表观遗传检测技术将进一步释放市场潜能，而整个领域却刚刚起步。广州女娲生命科技有限公司是该领域的先行者，引领了表观遗传学进入妇产和生殖领域，女娲生命已经在整个妇产和生殖领域进行了布局、研发、产品转化和临床应用。
可以预见的是，表观遗传检测技术将更多地运用到人类生育过程中，为优生优育“保驾护航”；同时也有望逐步地进入到女性保健、抗衰和医美领域。
滚动查看参考文献
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汪鹏
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