潛在的新診斷標(biāo)記可預(yù)測(cè)哺乳動(dòng)物卵細(xì)胞的成功、高效發(fā)育

發(fā)布時(shí)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(biāo)記，可以預(yù)測(cè)哺乳動(dòng)物卵細(xì)胞的成功和有效發(fā)育。這些發(fā)現(xiàn)可能為在實(shí)驗(yàn)室中生成人工卵母細(xì)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(cè)試藥物和化學(xué)物質(zhì)對(duì)女性生殖的影響。該研究發(fā)表在《EMBO》雜志上。

人類有23對(duì)染色體。雄性和雌性共有22對(duì)，第 23對(duì)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(xì)胞機(jī)制帶來了潛在的問題，因?yàn)閮蓷l活躍的 X 染色體會(huì)產(chǎn)生過量的基因產(chǎn)物，這對(duì)于胚胎發(fā)育是致命的，或者會(huì)導(dǎo)致成年后的癌癥。為了避免這種情況，雌性細(xì)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(xì)胞的發(fā)育，我們知之甚少。在哺乳動(dòng)物中，卵母細(xì)胞是從生殖細(xì)胞發(fā)育而來的，生殖細(xì)胞是從早期胚胎組織遷移到發(fā)育中的性腺的前體細(xì)胞。然后生殖細(xì)胞經(jīng)歷減數(shù)分裂，這是一個(gè)重要的染色體重排過程，它負(fù)責(zé)每個(gè)生殖細(xì)胞的遺傳獨(dú)特性。生殖細(xì)胞成熟并最終變成有功能的精子或卵母細(xì)胞。

為了解決這個(gè)問題，基因組調(diào)控中心 (CRG) 的研究人員構(gòu)建了一個(gè) X 染色體報(bào)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(xì)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(xì)胞相比，它導(dǎo)致生殖細(xì)胞進(jìn)入減數(shù)分裂和轉(zhuǎn)化為卵細(xì)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(xì)胞顯示出異常的基因表達(dá)和細(xì)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(xì)胞分裂速度更快，并且很容易恢復(fù)到多能性狀態(tài)。這組作者說，這些特征類似于人類生殖細(xì)胞腫瘤，它們來自生殖細(xì)胞，這些細(xì)胞在遷移到性腺時(shí)會(huì)丟失，或者一旦進(jìn)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(xì)胞分化的指標(biāo)。研究小組指出，需要進(jìn)一步的研究來確認(rèn)異常的 X 染色體狀態(tài)是否是一個(gè)診斷指標(biāo)，或者它是否可能是導(dǎo)致細(xì)胞異常的原因。

“人類卵母細(xì)胞從未在體外完全生成。過程中監(jiān)測(cè) X 染色體狀態(tài) 在體外可能是優(yōu)化在實(shí)驗(yàn)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?yàn)樗鼈兡壳爸荒軓穆炎泳栀?zèng)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(cè)試藥物和化學(xué)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(bǔ)充說：“我們的結(jié)果還強(qiáng)調(diào)了我們?nèi)绾涡枰囟ǖ墓ぞ邅硌芯颗约?xì)胞。絕大多數(shù)研究是使用男性細(xì)胞進(jìn)行的，導(dǎo)致科學(xué)知識(shí)上的性別差距. 因此，我們需要停止從男性細(xì)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(jìn)展。”

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