Клеточные механизмы образования монозиготных близнецов: данные вспомогательных репродуктивных технологий

Введение: Считается, что монозиготные (МЗ) близнецы образуются в результате расщепления одного оплодотворённого эмбриона на разных стадиях развития. Монохориальные МЗ близнецы, имеющие общий хорион, возникают при разделении внутренней клеточной массы (ВКМ) внутри одной бластоцисты. Согласно классической модели образования дихориальных МЗ близнецов, эмбрион разделяется до компактизации и развивается в две бластоцисты. Однако число случаев после применения вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), когда перенос одной бластоцисты приводит к рождению дихориальных МЗ близнецов, увеличивается, что указывает на возможность разделения эмбриона даже после формирования бластоцисты.

Цель: Для монохориальных МЗ близнецов проведён всесторонний анализ клеточных механизмов разделения ВКМ на основании данных, полученных в случаях применения ВРТ, и результатов экспериментов на животных. Кроме того, критически пересмотрена классическая модель раннего разделения, приводящего к образованию дихориальных МЗ близнецов. Рассмотрены клеточные механизмы, которые могут приводить к формированию двух разделённых бластоцист при использовании ВРТ и, возможно, к появлению дихориальных МЗ близнецов.

Методы: В базе данных PubMed проведён поиск соответствующих исследований, включая оригинальные статьи, обзоры и материалы конференций. Случаи рождения МЗ близнецов в клиниках репродуктивной медицины выявляли с помощью комбинаций терминов «monozygotic twins» с терминами «IVF case report», «ART», «single embryo transfer» или «dichorionic». Найденные публикации классифицировали по предполагаемым механизмам или относили к случаям с неустановленным механизмом. Эксперименты на животных, посвящённые МЗ близнецам, выявляли по терминам «mouse embryo monozygotic twins», «mouse 8-shaped hatching», «zebrafish janus mutant» и «nine-banded armadillo embryo», а также по литературе, отобранной в ходе регулярного изучения публикаций. Поиск ограничивали статьями на английском языке; ограничений по дате публикации или виду животных не устанавливали.

Результаты: В случаях монохориальных МЗ близнецов данные ВРТ и экспериментов на мышах свидетельствуют о том, что более рыхлая ВКМ в бластоцисте повышает вероятность её разделения. Формирование бластоцеля или выход из оболочки через отверстие, приобретающее форму восьмёрки, создаёт физические силы, воздействующие на ВКМ и приводящие к образованию монохориальных МЗ близнецов. Для дихориальных МЗ близнецов классическая модель сходна с искусственным клонированием эмбрионов мыши in vitro: она требует строго контролируемого разделения, предотвращения повторного соединения и правильной агрегации, что в физиологических условиях позволяет сформировать две отдельные бластоцисты человека. Напротив, процедуры ВРТ, включающие перенос одной бластоцисты после атипичного выхода из оболочки или после циклов витрификации и размораживания, могут приводить к разделению бластоцисты. Различия в морфологии, молекулярных механизмах и сроках развития между различными моделями образования МЗ близнецов у животных могут препятствовать развитию этого направления исследований. Как обсуждается в разделе о дальнейших направлениях, недавние разработки инновационных моделей эмбриона человека in vitro могут открыть перспективы для получения принципиально новых сведений о клеточных механизмах образования МЗ близнецов в ходе эмбриогенеза человека.

Значимость: Близнецовые беременности сопряжены с высоким риском для плодов и матери. Хотя перенос одного эмбриона широко применяют при ВРТ для профилактики дизиготных беременностей двойней, он не предотвращает появление МЗ близнецов. Понимание клеточных механизмов монохориального и дихориального близнечества в сочетании со знаниями о генетических механизмах может способствовать совершенствованию стратегий прогнозирования, профилактики и даже вмешательства во время процедур ВРТ.

Регистрационный номер: отсутствует.