广医要闻

我校在人类早期胚胎发育、辅助生殖方面的研究取得新突破

    近日,我校附属第三医院刘见桥、范勇研究团队分别在人类早期胚胎发育染色质调控、辅助生殖技术应用方面研究取得新突破,成果在Cell,Antioxidants & Redox Signaling杂志在线发表。

    中国学者首次报道人类早期胚胎发育染色质调控的动态图谱

 
   

    3月9日,Cell在线发表了中科院基因组所刘江、山东大学陈子江与广州医科大学附属第三医院刘见桥合作团队完成的题为“Chromatin Accessibility Landscape in Human Early Embryos and Its Association with Evolution”的研究成果,首次报道了人类早期胚胎发育过程中染色质开放性逐步建立的过程,特别指出了人类胚胎合子基因组激活(zygotic genome activation,ZGA)过程中转录因子Oct4是必须的而小鼠中则是非必需。此外,该研究还从发育进化的角度来理解人类早期胚胎发育中基因和转座子的表达调控,具有重要的意义。

    众所周知,人类生命是从受精卵开始,从受精卵如何发育成为一个含有200多种细胞类型、36个重要器官的复杂有机体,这一过程是生命科学最大的难题之一。科学家们已经知道,发育需要人体内的基因能够按照设定的程序、在特定时间和特定地点有序表达,这一过程即为“基因表达编程”。类似于计算机运行程序需要使用计算机语言编程,人体设定基因表达也有一套“编程语言”——又被称为“染色体开放状态”。刘见桥教授团队参与合作发表的此项研究成果,解读了该“编程语言”如何指挥人类胚胎的基因表达。

    人受精之后大约有两天的时间非常特殊,这一个时期的细胞和人类其他所有的细胞都有巨大的差异,这段时间的胚胎几乎没有基因表达。那么如何让人的基因开始表达,哪些基因会先表达、哪些基因后表达,一直以来科学家都难以研究这个过程。

    该研究中,在伦理委员会批准和指导下,研究人员从82对不孕症夫妇(女性输卵管障碍,精子卵子正常)取材,为寻找基因表达的“开关”,研究团队建立了超微量细胞的检测方法,最终找到启动人类基因组表达的关键分子“Oct4”,并发现进化过程中早出现的基因(老基因)会先表达、而后出现的基因往往会后表达,也即是说老基因的调控开关最先被打开;该研究在国际上首次研究了人类胚胎基因组表达的激活机制。

    此外,科学家们进一步发现,脱氧核糖核酸(DNA)的突变会引起人类进化。具体来说,DNA序列中有一类片段被叫做“转座子”,顾名思义是它们常常从一个区域跳到另一个区域,导致DNA突变。科学家们推测,当转座子在胚胎中处于活跃状态,使人类基因产生突变,便有可能传递到后代中,最终引起人类的进化。

    揭示体外培养影响人卵母细胞成熟及发育潜能的关键分子及其作用机制


 
    2月27日,北京大学第三医院乔杰院士团队的李蓉教授、于洋副研究员与广州医科大学附属第三医院范勇教授,昆明理工大学谭韬副教授团队合作,在Antioxidants & Redox Signaling杂志在线发表题为“Single-cell transcriptomics of human oocytes: environment-driven metabolic competition and compensatory mechanisms during oocyte maturation”的研究成果,揭示了体外培养影响人卵母细胞成熟及发育潜能的关键分子及其作用机制。该研究中通过来自于3名女性捐赠的6枚卵母细胞,利用单细胞转录组测序技术,从整体水平上,对体外成熟卵母细胞中的RNA表达特征进行了阐述,并利用小鼠模型、干细胞模型、人类样本等,从基因、亚细胞结构、细胞发育等不同层面,系统揭示了代谢通路关键分子ACAT/HADHA-DPYD在维持卵母细胞发育潜能方面扮演重要的角色。

(附属第三医院 宣传部)

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