科學(xué)防控出生缺陷 矢志守護(hù)生殖健康
——記重慶醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院教授向云龍

衛(wèi)婷婷

胚胎健康，是生命健康的基礎(chǔ)；生殖健康，是人類健康的第一步。改善生殖健康和降低出生缺陷問題，是21世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要使命。

據(jù)估計，全球每年至少新增出生缺陷病例800萬例，約占出生人口的6%。而根據(jù)《中國出生缺陷防治報告（2012）》公布的數(shù)據(jù)，中國每年新增出生缺陷數(shù)約90萬例，其中出生時臨床明顯可見的出生缺陷約有25萬例，發(fā)病率較發(fā)達(dá)國家高出近兩倍，每年國家和社會的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)高達(dá)數(shù)千億元。這一現(xiàn)狀，引起了國家與社會的廣泛關(guān)注。

事實(shí)上，出生缺陷和生殖類相關(guān)疾病，包括不孕癥，大多屬于復(fù)雜性疾病，由遺傳和環(huán)境的相互作用導(dǎo)致。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，功能基因組學(xué)的相關(guān)研究為科學(xué)家探索生殖健康、避免新生兒出生缺陷打開了新的窗口。而這一領(lǐng)域研究便是重慶醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院教授向云龍攻關(guān)的重點(diǎn)。多年來他以基因組學(xué)、表觀遺傳組學(xué)小量化技術(shù)為劍，致力破解我國普遍面臨的生育缺陷問題，用科學(xué)守護(hù)人類生殖健康。

興趣驅(qū)使，投身生物學(xué)研究

20世紀(jì)末21世紀(jì)初，世界生物學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展如洶洶潮水。1996年，在細(xì)胞核移植技術(shù)的發(fā)展下，克隆羊多莉成功誕生，這在世界引起了巨大轟動。2000年6月26日，人類基因組工作草圖繪制完成，更是生物學(xué)領(lǐng)域的劃時代進(jìn)步。這些生物學(xué)領(lǐng)域取得的系列突破，對彼時還在讀高中的向云龍產(chǎn)生了巨大吸引力。因此，高考報志愿時，他毫不猶豫地將生物學(xué)科作為自己的首選。功夫不負(fù)有心人，最終他于2003年9月成功考入西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物工程專業(yè)，正式開始了自己的生物學(xué)逐夢征程。

眾所周知，生物學(xué)是闡明生命現(xiàn)象的核心和本質(zhì)的科學(xué)。大學(xué)本科4年，向云龍?jiān)谏飳W(xué)領(lǐng)域打下了扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。隨著學(xué)習(xí)的日漸深入，他對這一領(lǐng)域的研究興趣也愈加濃厚。本科畢業(yè)后，為了盡快將自己所學(xué)在社會中實(shí)踐，向云龍決心走向工作崗位，并先后在第三軍醫(yī)大學(xué)、中國科學(xué)院動物研究所擔(dān)任技術(shù)員和研究助理。這一干就是7年。

這一時期，向云龍接觸了生殖生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)研究，并在這一過程中開始積極探索表觀遺傳學(xué)與胚胎發(fā)育之間的聯(lián)系。為了更好地解答心中的疑惑，工作多年的向云龍決心回歸學(xué)校，并于2014年9月到清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院繼續(xù)攻讀生物學(xué)博士學(xué)位。因?yàn)橹岸嗄甑墓ぷ鹘?jīng)歷，向云龍更加清晰地知道自己未來想要攻關(guān)的科研方向是什么。向云龍的導(dǎo)師頡偉教授，在早期胚胎表觀遺傳調(diào)控研究領(lǐng)域具有先鋒引領(lǐng)作用，在他的悉心指導(dǎo)下，向云龍開始結(jié)合自己在發(fā)育生物學(xué)、表觀遺傳學(xué)的研究基礎(chǔ)，開展一系列科研探索，而他們所關(guān)注的首要問題便是胚胎的發(fā)育。

實(shí)驗(yàn)室中的向云龍

在清華大學(xué)攻讀博士期間，向云龍全身心投入科研工作中，并成功通過多種小量化染色質(zhì)表觀遺傳學(xué)分析手段，發(fā)現(xiàn)了小鼠植入后胚胎中的始發(fā)態(tài)多能性細(xì)胞具有獨(dú)特的染色質(zhì)狀態(tài)。相關(guān)成果發(fā)表在了《自然·遺傳學(xué)》（Nature Genetics）雜志上。這一重要發(fā)現(xiàn)不僅闡明了細(xì)胞命運(yùn)決定過程中染色質(zhì)的動態(tài)調(diào)控機(jī)制，還為體外系統(tǒng)更好地模擬植入胚胎發(fā)育，以及探索早期發(fā)育相關(guān)疾病提供了新的研究方向。

在博士階段的5年間，向云龍一步一個腳印開展了多項(xiàng)科研創(chuàng)新工作，而這一切也給予他今后獨(dú)立開展科研工作的底氣與決心。

立足現(xiàn)狀，科學(xué)降低生育缺陷

為什么回到重慶？曾經(jīng)不止一個人問過向云龍這個問題。“西部的科研環(huán)境相較于北上廣仍有一定差距，作為一名重慶人，我希望能夠在自己學(xué)有所成之際，支援西部科研建設(shè)，促進(jìn)表觀遺傳學(xué)研究領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展。”向云龍說。在這一心愿的驅(qū)使下，2020年1月，向云龍來到重慶醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院繼續(xù)自己的科研征程。

近年來，受經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、人民教育水平提高、人口流動加快等多種因素影響，我國青年群體尤其是90后群體的晚婚晚育現(xiàn)象越來越普遍。從醫(yī)學(xué)上看，女性最佳生育年齡是25～29歲，而過度晚婚晚育不僅會增加胎兒畸形等出生缺陷問題，也可能會引發(fā)女性生殖健康問題。2019年7月發(fā)布的《健康中國行動（2019—2030年）》明確提出了我國未來的目標(biāo)。其中包括：到2022年和2030年，嬰兒死亡率分別控制在7.5‰及以下和5‰及以下；5歲以下兒童死亡率分別控制在9.5‰及以下和6‰及以下。此外，文件中還提到，要讓先天性心臟病、唐氏綜合征、耳聾、神經(jīng)管缺陷等嚴(yán)重出生缺陷得到有效控制。在這一社會背景下，向云龍使命在肩，并決心引領(lǐng)團(tuán)隊(duì)為研究全社會的生育缺陷問題作出更多實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)。

在現(xiàn)代社會中，很多反復(fù)流產(chǎn)的孕婦，想要得到一個健康的寶寶十分艱難。“胎兒流產(chǎn)與出生畸形等問題，并不只是受女性生育年齡的影響，在目前的社會現(xiàn)狀下，很多適齡結(jié)婚人群的流產(chǎn)概率也會比10年、20年前高一些。盡管配子染色體異常、胚胎非整倍性、內(nèi)分泌疾病、子宮結(jié)構(gòu)異常等都是造成胎兒流產(chǎn)的重要原因，但仍有近半數(shù)的臨床流產(chǎn)病例缺乏明確病因。”向云龍說。

曾有研究表明：孕婦流產(chǎn)與受孕時間呈負(fù)相關(guān)。孕期到達(dá)第12周的時候，流產(chǎn)的風(fēng)險約為1%，而在5周前則提高了10倍左右。此時胚胎正處在與母體子宮建立聯(lián)系的重要階段。如果胚胎不能順利植入，甚至?xí)谂圆恢榈那闆r下，以囊胚的形式排出體外。為了能夠?qū)ふ遗咛チ鳟a(chǎn)的發(fā)病機(jī)制，向云龍和研究團(tuán)隊(duì)成員致力于開發(fā)新型實(shí)驗(yàn)技術(shù)，進(jìn)而從表觀遺傳的角度出發(fā)，系統(tǒng)地研究人類生殖相關(guān)疾病與胚胎發(fā)育異常的表觀遺傳學(xué)調(diào)控機(jī)理。

攻關(guān)探索，終有所得。最終，向云龍團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)了一種新型的單細(xì)胞組學(xué)技術(shù)，能夠在單個細(xì)胞內(nèi)高效檢測其轉(zhuǎn)錄組及表觀遺傳組蛋白修飾分布。在此之后，他們將相關(guān)技術(shù)成功應(yīng)用到植入失敗的胚胎中，進(jìn)而對導(dǎo)致胚胎植入失敗的關(guān)鍵基因進(jìn)行鑒定。未來，他們最大的目標(biāo)就是希望通過科研探索與臨床實(shí)踐，找到并克服引起胚胎植入失敗的關(guān)鍵因素，幫助更多孕婦生育健康寶寶。目前相關(guān)工作正在有序開展中。

腳踏實(shí)地，明晰未來科研目標(biāo)

長期以來，向云龍都對生物學(xué)心存敬畏之心。在未知的世界探索，面向社會需求解決一些基礎(chǔ)或重大的科研問題，便是他從事科研工作的初衷。從當(dāng)初走向工作崗位再回歸校園進(jìn)行科研攻關(guān)，到如今成為重慶醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院的青年教授，向云龍一直在不斷挑戰(zhàn)著新的可能。

團(tuán)隊(duì)合影

向云龍猶記得，剛來到重慶醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院之初，學(xué)校從實(shí)驗(yàn)室的搭建到實(shí)驗(yàn)儀器的配備，都給予了他極大的科研支撐。現(xiàn)如今，他已經(jīng)成功建立了一支13人的科研團(tuán)隊(duì)。向云龍所在的科研團(tuán)隊(duì)平均年齡只有30歲，作為團(tuán)隊(duì)的帶頭人，他給予了學(xué)生極大的科研空間，并鼓勵他們發(fā)揮主觀能動性，在自由探索的過程中發(fā)現(xiàn)科研問題、解決科研問題。在遇到學(xué)生難以攻克的問題時，向云龍會幫助學(xué)生指明科研方向，以避免學(xué)生在科研攻關(guān)的過程中走彎路。而作為一名科研引領(lǐng)者，他最大的目標(biāo)就是和團(tuán)隊(duì)成員憑借技術(shù)創(chuàng)新和自主研究創(chuàng)造更多能夠造福社會的科研成果。

學(xué)思篤行，探索求精。憑借出色的科研成果，2022年向云龍成功入選了“巴渝學(xué)者青年學(xué)者”。榮譽(yù)的加持對他而言是鼓勵也是鞭策。對于未來的研究目標(biāo)，向云龍的內(nèi)心始終有著清晰的規(guī)劃。“我希望我們能夠找到一個類似葉酸的口服藥物或者注射藥物，通過科學(xué)手段提高早期胚胎發(fā)育質(zhì)量，減少胚胎植入失敗概率，幫助更多家庭擁有一個健康的寶寶。”他堅(jiān)定地說。