
隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,在生活水平提高的同時,人們的生活壓力也日漸增大,加上霧霾等環(huán)境污染的加劇和各種慢性疾病發(fā)生率的增長,都嚴(yán)重影響了人們的生殖能力,隨之而來的不孕不育、胎兒先天缺陷等問題已經(jīng)成了亟待解決的難題。目前,我國每年新增出生缺陷約90萬例,不僅嚴(yán)重影響了兒童的健康,也給整個家庭和社會帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。隨著人工輔助生殖(試管嬰兒)、胚胎植入前遺傳學(xué)篩查技術(shù)(Preimplantation Genetic Screening, PGS)以及產(chǎn)前診斷等生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展和普及,這些問題已經(jīng)得到了很好的緩解,也為成千上萬為此困擾的家庭帶來了希望。
無創(chuàng)產(chǎn)前診斷方法(Noninvasiveprenatal test, NIPT)
傳統(tǒng)的創(chuàng)傷性產(chǎn)前診斷技術(shù)如羊膜穿刺活檢、絨毛膜活檢、臍帶穿刺術(shù)和臍血取樣法均具有對孕婦造成流產(chǎn)的風(fēng)險,并可能引起早產(chǎn)、感染、母體免疫反應(yīng)等并發(fā)癥。相比較羊膜穿刺等傳統(tǒng)診斷方法,無創(chuàng)產(chǎn)前診斷具有以下技術(shù)優(yōu)勢:誤診率低、流產(chǎn)風(fēng)險低、可診斷染色體疾病及多種遺傳性疾病。在高通量基因組測序的時代背景下,無創(chuàng)產(chǎn)前檢測能以非侵入母體的方式提前預(yù)知胎兒健康狀況,可判斷胎兒是否具有特定疾病的遺傳風(fēng)險,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展前景廣闊。

無創(chuàng)產(chǎn)前診斷方法
目前已知妊娠婦女外周血中主要存在兩種來源的胎兒細(xì)胞,一種是胎盤細(xì)胞,如合體滋養(yǎng)細(xì)胞和細(xì)胞滋養(yǎng)細(xì)胞;另一種是胎兒血細(xì)胞,如淋巴細(xì)胞、粒細(xì)胞及胎兒有核紅細(xì)胞(FNRBCs)等。FNRBCs從妊娠早期(6 周)至分娩持續(xù)存在于母體外周血中,12-14周時數(shù)量最多,而正常未孕婦女外周血中幾乎無FNRBCs。FNRBCs生命周期較短,約為90d ,不會受既往妊娠的影響。FNRBCs 屬單核細(xì)胞,易從形態(tài)學(xué)上辨別,而且其含有胎兒基因的全部遺傳信息。此外,FNRBCs表達(dá)數(shù)種特異性抗原,如轉(zhuǎn)鐵蛋白受體CD71,CD36,血型糖蛋白A (GlycophorinA,GPA,CD235a),胎兒血紅蛋白(HbF,γ、ε、ζ肽鏈)等,都能作為識別胎兒細(xì)胞的標(biāo)記;谝陨咸卣鳎現(xiàn)NRBCs成為用于無創(chuàng)產(chǎn)前診斷的理想研究對象。胎兒有核紅細(xì)胞(fetalnucleated red blood cells, FNRBCs)
分離純化FNRBCs的方法
孕婦外周血中血有核紅細(xì)胞(NRBC)含量極少,大約為2~6個/mL孕婦外周血,所以需要進(jìn)行富集分離才能進(jìn)行進(jìn)一步的基因分析或者診斷。目前較常用的分離純化胎兒有核紅細(xì)胞的方法包括:流式細(xì)胞分選(FACS),磁珠分選(MACS),密度梯度離心法,電流分離法(CFS),顯微操作分離單個細(xì)胞法,微流控芯片,親和素分離法等。
流式檢測分選FNRBCs實驗流程
1.收集5-10 mL妊娠婦女外周血
2.使用Vacutainer CPT管分離PBMC
3.CD71,CD36,CD235a等FNRBCs表面特異標(biāo)志物染色
4.Fixation/PermeabilizationSolution進(jìn)行固定破膜(可選)
5.HbF,PI(或其他核酸染料)等FNRBCs胞內(nèi)特異標(biāo)志物染色(可選)
6.流式分析及分選,細(xì)胞鏡檢,分子生物學(xué)檢測
FNRBCs在產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用
利用FNRBCs可以進(jìn)行胎兒性別檢測和Rh血型診斷,以及很多胎兒相關(guān)疾病的診斷,如非整倍體檢測(21三體、13三體、18三體綜合癥),地中海貧血,杜氏型肌營養(yǎng)不良(DMD)以及巨細(xì)胞感染等。同時可以對病理性妊娠提前篩查,如胎兒生長受限、胎兒窘迫、子癇前期等,為優(yōu)生優(yōu)育和妊娠期健康提供保障。
早期應(yīng)用較廣的基因檢測分析方法主要是以特異性染色體DNA探針進(jìn)行熒光原位雜交(FISH)和PCR。目前基于單細(xì)胞測序技術(shù)的快速發(fā)展,可在分離單細(xì)胞的基礎(chǔ)上通過MDA或MALBAC技術(shù)針對單個細(xì)胞的基因組進(jìn)行擴增,進(jìn)而利用NGS技術(shù)對FNRBCs細(xì)胞進(jìn)行遺傳分析,未來可以期待在胎兒出生前提供全面的遺傳學(xué)咨詢。

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