سقط جنین نارس یکی از علل عمده ناباروری در زنان است. با این حال، به دلیل مشکلات ارزیابی فنوتیپی، عوامل ژنتیکی سقط جنین نارس انسان تا حد زیادی ناشناخته هستند. با پیشرفت فن آوری حامی باروری، در حال حاضر فنوتیپ سقط جنین نارس انسان می تواند به دقت ارزیابی شود. ما در اینجا، خانواده ای نسبی را با یک الگوی وراثت مغلوب ناباروری زنان مشخص شده با سقط جنین نارس مکرر در چرخه های لقاح آزمایشگاهی (IVF) و تزریق اسپرم درون سیتوپلاسمی (ICSI) توصیف می کنیم. همچنین یک جهش هموزیگوت پوچ PADI6 (c.1141C> T [p.Gln381 *]) را شناسایی کرده ایم که مسئول فنوتیپ است. آنالیز جهشیPADI6 در گروهی 36 نفره که جنین هایشان منع پیشرفته را نشان دادند، دو فرد مبتلا با جهش های ترکیبی هتروزیگوت (c.2009_2010del [p.Glu670Glyfs * 48] و c.633T> A[p.His211Gln]؛ c.1618G> A [p.Gly540Arg] و c.970C> T [p.Gln324 *]). را شناسایی نمودند. ایمونوهیستوکمیستری کمبود PADI6 را در تخمک افراد مبتلا نشان داد. علاوه بر این، مقدار RNA پلیمراز II فسفریله و سطوح بیان هفت ژن دخیل در فعال سازی ژنوم تخم، در جنین افراد مبتلا کاهش یافتند. این فنوتیپ با موش های حذفی Padi6 سازگار است. این یافته ها درک ما را از اساس ژنتیکی سقط جنین نارس انسان عمیق می کنند، که تبدیل به فنوتیپی مندلی شد که تا حد زیادی نادیده گرفته شده است. یافته های ما بر اساس کشف سایر علل ژنتیکی ناباروری هستند که ناشی از سقط جنین نارس می باشند.
برآورد شده است که بیش از 48.5 میلیون زوج در سراسر جهان نابارور هستند، که دارای یک اثر گسترده جهانی است. فناوری حامی باروری (ART) در حال حاضر در درمان افراد نابارور رایج است. با رشدART، تعداد لقاح آزمایشگاهی(IVF) و چرخه های تزریق اسپرم داخل سیتوپلاسمی (ICSI) در هر سال افزایش یافته است ، و در حال حاضر بیش از پنج میلیون نوزاد توسط ART تحویل داده شده اند.
Early embryonic arrest is one of the major causes of female infertility. However, because of difficulties in phenotypic evaluation, genetic determinants of human early embryonic arrest are largely unknown. With the development of assisted reproductive technology, the phenotype of early human embryonic arrest can now be carefully evaluated. Here, we describe a consanguineous family with a recessive inheritance pattern of female infertility characterized by recurrent early embryonic arrest in cycles of in vitro fertilization (IVF) and intracytoplasmic sperm injection (ICSI). We have identified a homozygous PADI6 nonsense mutation (c.1141C>T [p.Gln381*]) that is responsible for the phenotype. Mutational analysis of PADI6 in a cohort of 36 individuals whose embryos displayed developmental arrest identified two affected individuals with compound-heterozygous mutations (c.2009_2010del [p.Glu670Glyfs*48] and c.633T>A [p.His211Gln]; c.1618G>A [p.Gly540Arg] and c.970C>T [p.Gln324*]). Immunostaining indicated a lack of PADI6 in affected individuals’ oocytes. In addition, the amount of phosphorylated RNA polymerase II and expression levels of seven genes involved in zygotic genome activation were reduced in the affected individuals’ embryos. This phenotype is consistent with Padi6 knockout mice. These findings deepen our understanding of the genetic basis of human early embryonic arrest, which has been a largely ignored Mendelian phenotype. Our findings lay the foundation for uncovering other genetic causes of infertility resulting from early embryonic arrest.
It has been estimated that more than 48.5 million couples worldwide are infertile, which has a widespread global impact.1 Assisted reproductive technology (ART) is now routine in the treatment of infertile individuals. With the development of ART, the number of in vitro fertilization (IVF) and intracytoplasmic sperm injection (ICSI) cycles has increased every year, and now more than five million babies have been delivered by ART.2