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流行病学研究表明体外受精(in vitro fertilization,IVF)可导致新生儿低体重高风险,但其确切的发生机制迄今未知。以小鼠为模型,我们实验室发现IVF可通过致胎盘结构与功能异常(包括营养运输通道基因表达的普遍下调)而造成低出生重。以此为研究切入点,本研究旨在通过分析IVF对胎盘脂质代谢的影响,进一步揭示IVF导致新生儿低体重的发生机制。为此,我们首先分析了IVF对出生时(E18.5天)以及发育中期(E14.5天)胎儿体重及胎盘效率的影响,发现IVF技术本身可导致出生时胎盘低效率及胎儿低体重。利用脂质组学技术,我们分析了IVF E18.5天以及E14.5天胎盘中脂质分子组成的影响,发现IVF可致胎盘脂质组分含量异常,表现为:E18.5天时检测的15种脂质分子含量普遍富集;而E14.5天发育中期的胎盘中15种脂质含量普遍缺乏。通过分析287种脂质分子,发现IVF胎盘E18.5天的脂质富集以及E14.5天的脂质缺乏现象,伴随着各种脂质分子含量的普遍性异常。利用qRT-PCR技术,我们分析了IVF对胎盘脂质代谢、吸收、转运相关基因表达水平的影响,发现:与体内受精(对照组)相比,IVF致这些基因中的大多数出现不同程度表达下调,提示IVF致胎盘脂质代谢功能异常。进而检测了胎盘中调控脂质代谢基因Mtor、CD36、HMOXI等的表达水平,发现IVF也致这些基因的表达异常;此外IVF可致胎盘中与脂质代谢相关的GNAS、Grb10、Dlkl等印记基因DNA甲基化及基因表达水平异常,以及胎盘中维持印记基因印记相关的DNMTs、Tets基因表达异常。IVF所致的GNAS, Grb10等印记基因DNA甲基化水平异常以及DNMTs、Tets基因表达异常在囊胚期己发生。这些结果提示:IVF致使胎盘脂质代谢及其代谢调控网络基因表达异常是一个普遍现象;IVF所致的与脂质代谢相关的印记基因印记紊乱以及印记维持关键基因表达水平异常可追溯到植入前胚胎。 我们的研究结果支持这样一个假说:不完善的体外受精条件可导致早期胚胎中与维持DNA甲基化水平相关的DNMTs、Tets基因表达异常及脂质代谢相关印记基因印记异常,进而造成胎盘中脂质代谢调控基因、脂质代谢基因表达异常,表现为胎盘中脂质分子含量异常及代谢异常,由此影响胎盘脂质转运效率、胎儿发育及出生体重。 本研究发现为今后进一步完善体外受精环节,提升辅助生殖技术安全性提供了新知识及切入点。