科技奖专题·青科奖 | 生殖障碍疾病诊疗关键技术的创建与应用
人口发展是生命繁衍、民族兴旺、国计民生蓬勃发展的重要基石,是社会、经济发展的基本需求。生殖障碍疾病导致不孕不育或子代出生缺陷,累及我国数千万家庭,严重影响家庭稳定和母婴安全。然而,“如何明确生殖障碍疾病的发病机制,创新技术提高妊娠成功率”一直是本领域研究的重点和难题。山东大学赵涵教授带领项目组开展“生殖障碍疾病诊疗关键技术的创建与应用”,聚焦热点难题,取得了一系列原创性的科学成果。
1.发现生殖障碍疾病易感位点和致病基因,解决生殖疾病的风险预测和精准诊疗难题:率先报道了11个多囊卵巢综合征(polycystic ovarian syndrome,PCOS)易感位点,被誉为“PCOS遗传学研究史上的里程碑”,在此基础上建立了PCOS遗传风险预测模型。率先发现透明带(ZP)基因突变是导致空卵泡病变的致病原因,被在线人类孟德尔遗传数据库(online Medelian inher—itance in man,OMIM)收录,该成果现已广泛应用于临床患者的分子遗传学诊断。
2.创建“第四代试管婴儿”和人类孤雌孤雄单倍体干细胞新技术平台,实现我国该技术领域的零突破:为阻断线粒体病母系遗传,开创性使用人受精卵前原核和第二极体行线粒体置换,置换后的胚胎发育潜能良好,突变线粒体清除率达99%以上,为阻断线粒体病和第四代试管婴儿技术临床应用提供了技术保障。另外,成功获得人类孤雌和孤雄单倍体胚胎和干细胞系,雄性单倍体干细胞可使卵子成功“受精”并发育成囊胚,为解决父源和母源疾病问题提供了新型研究工具。
3.改进试管婴儿体外培养和冷冻体系,稳步提升助孕成功率,实现技术转化应用:发现培养液中添加白藜芦醇、褪黑素、生长激素和IGF2等因子,可通过抗氧化等作用,提高了卵和胚胎发育潜能。基于现有冻存载体存在安全性和智能化欠缺的若干问题,研发新型卵和胚胎冷冻载体,实现了卵子库和胚胎库的精准化和智能化管理,于2017年实现转化并量产,现已在全国30余家生殖中心推广应用。
以上研究成果在国内外产生了广泛影响,成果相继发表于Cell Res (3篇)和Am J Hum Genet等杂志,参编专著6部;获美国和中国发明专利11件,实用新型专利12件,外观设计专利3项,部分专利的转化与量产,实现了对进口耗材的替代。
编辑 | 郑梦莹
责任编辑 | 任嘉霖