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潜在的新诊断标记可预测哺乳动物卵细胞的成功、高效发育
发布时间:2022-05-24 09:55:43作者:辉骏生物-fitgene

巴塞罗那基因组调控中心 (CRG) 的研究人员发现了一种潜在的新诊断标记,可以预测哺乳动物卵细胞的成功和有效发育。 这些发现可能为在实验室中生成人工卵母细胞铺平道路,帮助研究人员研究不孕症的原因和治疗方法,并测试药物和化学物质对女性生殖的影响。 该研究发表在《EMBO》杂志上。


人类有23对染色体。 雄性和雌性共有22对,第 23对是性染色体。 男性通常有一条 X 和一条 Y 染色体,而女性有两条 X 染色体。 这给女性细胞机制带来了潜在的问题,因为两条活跃的 X 染色体会产生过量的基因产物,这对于胚胎发育是致命的,或者会导致成年后的癌症。 为了避免这种情况,雌性细胞通过关闭其基因并压缩它来灭活一条 X 染色体。


关于 X 染色体失活如何影响生殖细胞的发育,我们知之甚少。 在哺乳动物中,卵母细胞是从生殖细胞发育而来的,生殖细胞是从早期胚胎组织迁移到发育中的性腺的前体细胞。   然后生殖细胞经历减数分裂,这是一个重要的染色体重排过程,它负责每个生殖细胞的遗传独特性。  生殖细胞成熟并最终变成有功能的精子或卵母细胞。


为了解决这个问题,基因组调控中心 (CRG) 的研究人员构建了一个 X 染色体报告系统 (XRep),该工具使他们能够研究 在体外 。


使用雌性小鼠细胞,该方法揭示了 X 染色体“悠悠球”精心策划的行为。  如果一条 X 染色体短暂失活然后重新激活,与从未再次“关闭和打开”其 X 染色体的生殖细胞相比,它导致生殖细胞进入减数分裂和转化为卵细胞的效率高出四倍。  相比之下,未能首先使 X 染色体失活或重新激活它过快的生殖细胞显示出异常的基因表达和细胞分化模式。


该研究还发现,具有两条活跃 X 染色体的细胞分裂速度更快,并且很容易恢复到多能性状态。   这组作者说,这些特征类似于人类生殖细胞肿瘤,它们来自生殖细胞,这些细胞在迁移到性腺时会丢失,或者一旦进入睾丸和卵巢就无法正常分化。   研究人员推断,正确的 X 染色体失活和再激活序列是正常生殖细胞分化的指标。  研究小组指出,需要进一步的研究来确认异常的 X 染色体状态是否是一个诊断指标,或者它是否可能是导致细胞异常的原因。 


“人类卵母细胞从未在体外完全生成 。 过程中监测 X 染色体状态 在体外 可能是优化在实验室生产高质量人类卵子的方案的一种方法。用于研究的人类卵子稀缺且困难获得,因为它们目前只能从卵子捐赠者那里获得,并且主要用于生殖目的。 体外 产生的人类卵子可以提供无限的资源来研究不孕症的原因和治疗方法,以及测试药物和化学品的安全性女性生殖”,Payer 博士总结道。


该研究的共同第一作者 Moritz Bauer 博士补充说:“我们的结果还强调了我们如何需要特定的工具来研究女性细胞。绝大多数研究是使用男性细胞进行的,导致科学知识上的性别差距. 因此,我们需要停止从男性细胞的角度来观察女性发育,这将有助于我们了解性别特异性疾病的进展。”



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