研究揭示人類著床前胚胎發(fā)育阻滯的調(diào)控機制
近日，南方醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院教授李琳團隊與廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院副主任技師李磊團隊合作，研究揭示了人類著床前胚胎發(fā)育阻滯伴隨合子基因組激活的調(diào)控機制。相關(guān)成果發(fā)表于《自然-細胞生物學(xué)》。
“該研究系統(tǒng)地解析了人類著床前發(fā)育阻滯胚胎中轉(zhuǎn)錄組、DNA甲基化組及染色質(zhì)可及性的重編程障礙，剖析了人類著床前胚胎發(fā)育阻滯的重要原因，揭示了人類合子基因組激活的關(guān)鍵調(diào)控因子及分子機制。”論文共同通訊作者李琳表示。
全球不孕不育率逐年升高。雖然不孕不育患者可以通過“試管嬰兒”的方式擁有自己的孩子，但是仍有10%的體外受精著床前胚胎出現(xiàn)了發(fā)育阻滯的現(xiàn)象，使得“體外受精-胚胎移植”治療效率低下。因此，深入探索人類著床前胚胎發(fā)育阻滯的機制，將有助于提高人類體外受精胚胎發(fā)育率，為臨床不孕不育癥的研究提供科學(xué)依據(jù)。
研究人員利用單細胞多組學(xué)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)人類著床前發(fā)育阻滯胚胎中出現(xiàn)微管組織中心形成異常，進而誘發(fā)基因組不穩(wěn)定性，包括DNA損傷增加、重復(fù)序列異常激活和非整倍體增加。進一步研究發(fā)現(xiàn)，AURKA基因表達下調(diào)是人類著床前胚胎發(fā)育阻滯的一個重要原因。通過抑制AURKA激酶的活性，導(dǎo)致人類和小鼠著床前胚胎均出現(xiàn)發(fā)育阻滯的現(xiàn)象。有趣的是，這類發(fā)育阻滯胚胎在轉(zhuǎn)錄組、DNA甲基化組、染色質(zhì)可及性和組蛋白修飾H3K4me3方面的重編程特征與臨床上發(fā)育阻滯胚胎的異常重編程特征高度相似。
該研究首次揭示人類和小鼠的著床前胚胎中合子基因組激活均不依賴于有絲分裂，而是依賴于發(fā)育時間。利用人類著床前發(fā)育阻滯胚胎中合子基因組逐漸激活的現(xiàn)象為研究模型，鑒定出YY1是調(diào)控人類合子基因組激活的重要轉(zhuǎn)錄因子。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41556-023-01328-0
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