一組科學家創建了一個數學模型，可以幫助解釋為什么如此多的懷孕和體外受精嘗試會失敗。這項由紐約州立大學羅格斯分校領導的研究可能有助于改善生育能力，相關成果公布在PNAS雜志上。
女性減數分裂，也就是產生卵細胞的細胞分裂過程出現錯誤，會導致卵細胞中染色體數目異常（太多或太少）。這種現象與懷孕的反復失敗和體外受精（IVF）失敗，以及發育出現障礙（例如唐氏綜合癥）密切相關。
“這項研究表明，將來數學模型可以成為預測不育癥患者體外受精結果的有力工具，并且為考慮其他計劃生育方案（例如收養）提供依據，”文章通訊作者，紐約州立大學羅格斯分校邢金川（Jinchuan Xing，音譯）說。
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這項建模工作可以提供指導，例如，在單個IVF周期中必須采集多少個卵細胞，才能確保至少有一個染色體正常的受孕。
研究指出，流產是非常普遍的現象，近20％的臨床認可的懷孕會導致流產，還有更多無法識別的懷孕會出現流產。
早期流產的主要原因是非整倍性，即卵細胞的染色體數目錯誤，這也是IVF失敗的主要原因。絕大多數帶有染色體問題的卵細胞與女性細胞分裂的錯誤有關，該錯誤隨著女性年齡的增長而增加。了解這種情況的發生至關重要，因為目前發達國家的受孕平均年齡正在上升。
這項研究指出通過掌握這些基礎知識，可以為將來的診斷和治療創新鋪平道路，提高人類的生育能力。
具體來說，在這項研究中，科學家開發了一個數學模型，描述了由于細胞分裂錯誤而導致卵細胞中所有可能的異常染色體計數問題。他們采用了11,157個早期人類胚胎（胚泡）的數據，該模型揭示了以前未知的錯誤模式。
該模型還可用于識別產生大量異常胚胎的IVF患者。同時也是了解細胞分裂為什么會出現異常染色體數目，并預測IVF繁殖結果的有力工具。
作者表示，這一模型有可能為臨床醫生提供指導，為每個患者獲得正常的受孕計算所需的IVF周期數。建模框架還可以擴展并適用于處理其他過程，例如預測精子中的錯誤。
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| Jinchuan Xing
Department: Department of Genetics
The long-term research interest of my laboratory is to understand the mechanisms and consequences of human genomic variation, with a focus on mobile DNA elements, and human disease. We will combine computational and experimental tools to perform genome-wide analyses on human genomic variation. Current research in my lab includes three major areas: understanding mobile element biology, investigating human demographic history and population diversity, and identifying disease-causing genes using genome-wide data.
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