潛在的新診斷標記可預測哺乳動物卵細胞的成功、高效發(fā)育

發(fā)布時間：2022-05-24 09:55:43作者：輝駿生物-fitgene

巴塞羅那基因組調(diào)控中心 (CRG) 的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種潛在的新診斷標記，可以預測哺乳動物卵細胞的成功和有效發(fā)育。這些發(fā)現(xiàn)可能為在實驗室中生成人工卵母細胞鋪平道路，幫助研究人員研究不孕癥的原因和治療方法，并測試藥物和化學物質(zhì)對女性生殖的影響。該研究發(fā)表在《EMBO》雜志上。

人類有23對染色體。雄性和雌性共有22對，第 23對是性染色體。男性通常有一條 X 和一條 Y 染色體，而女性有兩條 X 染色體。這給女性細胞機制帶來了潛在的問題，因為兩條活躍的 X 染色體會產(chǎn)生過量的基因產(chǎn)物，這對于胚胎發(fā)育是致命的，或者會導致成年后的癌癥。為了避免這種情況，雌性細胞通過關(guān)閉其基因并壓縮它來滅活一條 X 染色體。

關(guān)于 X 染色體失活如何影響生殖細胞的發(fā)育，我們知之甚少。在哺乳動物中，卵母細胞是從生殖細胞發(fā)育而來的，生殖細胞是從早期胚胎組織遷移到發(fā)育中的性腺的前體細胞。然后生殖細胞經(jīng)歷減數(shù)分裂，這是一個重要的染色體重排過程，它負責每個生殖細胞的遺傳獨特性。生殖細胞成熟并最終變成有功能的精子或卵母細胞。

為了解決這個問題，基因組調(diào)控中心 (CRG) 的研究人員構(gòu)建了一個 X 染色體報告系統(tǒng) (XRep)，該工具使他們能夠研究在體外。

使用雌性小鼠細胞，該方法揭示了 X 染色體“悠悠球”精心策劃的行為。如果一條 X 染色體短暫失活然后重新激活，與從未再次“關(guān)閉和打開”其 X 染色體的生殖細胞相比，它導致生殖細胞進入減數(shù)分裂和轉(zhuǎn)化為卵細胞的效率高出四倍。相比之下，未能首先使 X 染色體失活或重新激活它過快的生殖細胞顯示出異常的基因表達和細胞分化模式。

該研究還發(fā)現(xiàn)，具有兩條活躍 X 染色體的細胞分裂速度更快，并且很容易恢復到多能性狀態(tài)。這組作者說，這些特征類似于人類生殖細胞腫瘤，它們來自生殖細胞，這些細胞在遷移到性腺時會丟失，或者一旦進入睪丸和卵巢就無法正常分化。研究人員推斷，正確的 X 染色體失活和再激活序列是正常生殖細胞分化的指標。研究小組指出，需要進一步的研究來確認異常的 X 染色體狀態(tài)是否是一個診斷指標，或者它是否可能是導致細胞異常的原因。

“人類卵母細胞從未在體外完全生成。過程中監(jiān)測 X 染色體狀態(tài) 在體外可能是優(yōu)化在實驗室生產(chǎn)高質(zhì)量人類卵子的方案的一種方法。用于研究的人類卵子稀缺且困難獲得，因為它們目前只能從卵子捐贈者那里獲得，并且主要用于生殖目的。體外產(chǎn)生的人類卵子可以提供無限的資源來研究不孕癥的原因和治療方法，以及測試藥物和化學品的安全性女性生殖”，Payer 博士總結(jié)道。

該研究的共同第一作者 Moritz Bauer 博士補充說：“我們的結(jié)果還強調(diào)了我們?nèi)绾涡枰囟ǖ墓ぞ邅硌芯颗约毎?。絕大多數(shù)研究是使用男性細胞進行的，導致科學知識上的性別差距. 因此，我們需要停止從男性細胞的角度來觀察女性發(fā)育，這將有助于我們了解性別特異性疾病的進展。”

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