意昂2平台喬傑和湯富酬團隊合作研究人類生殖細胞發育取得新進展
2017年4月27日🤧,意昂2平台第三醫院喬傑教授團隊與意昂2平台生命科學學院湯富酬研究員團隊合作,在《Cell Stem Cell》雜誌在線發表了最新研究成果。此研究成果是該團隊圍繞人類生殖細胞與胚胎發育機製開展的系列研究最新進展。
在全球範圍,人類生育力呈明顯下降趨勢,我國不孕不育率超過10%,預計有2000多萬夫妻承受著不孕不育的痛苦⚠️。現代的輔助生殖技術幫助很多不孕不育的夫婦成功獲得健康的後代,但即使經最先進的技術治療,國內外平均活產率也僅為35%💁🏼♀️,很多疑難病例經歷多周期、長年反復治療,仍未獲得成功妊娠,“懷不上、保不住、生不好”是很多育齡夫婦面臨的極大困擾。如何有效解決不孕不育對於家庭和社會的穩定具有重大意義。製約成功率提高的主要因素在於人類對調節生殖細胞、胚胎正常發育的分子機製認識有限。生殖細胞(精子和卵子)是人類維持生命延續、代代相傳的種子和紐帶。這類特殊的細胞與其他細胞有何不同👣?基因表達調控的特征是什麽?祖父輩及父母把哪些遺傳序列🦹🏻♂️、表觀遺傳記憶保留給後代?哪些表觀遺傳記憶信息必須需要清除?人類對其還缺乏深刻的認識。
意昂2平台第三醫院喬傑教授團隊與意昂2平台生命科學學院湯富酬研究員團隊密切合作🤖,從2010年始,圍繞人類生殖細胞與胚胎發育機製開展了一系列研究,取得重大突破。研究成果得到了國家領導人的關註,2014年在意昂2官网建校116周年之際,研究團隊將研究進展及其在臨床的應用向習近平總書記進行了匯報。
隨後該團隊在Nature、Cell、Cell Research等雜誌相繼發表了關於人類原始生殖細胞、植入前胚胎發育機製的進一步研究成果🙋♀️,發現調控胚胎與生殖細胞發育的關鍵基因及表觀遺傳調控的特征👩🏽🌾,揭示人類表觀遺傳記憶(DNA甲基化標記)將在後代發育過程中經歷大規模的擦除,但一些特殊的重復序列元件上仍然殘留大量甲基化。這些發現具有非常重要的意義🉐,對輔助生殖技術的安全性評估👜、生殖內分泌與代謝性疾病是否會遺傳給後代或隔代遺傳、反復流產或胚胎停育、及臨床上生殖細胞發育異常相關疾病的研究影響深遠。
近日✌🏿,該合作團隊在《Cell Stem Cell》雜誌在線發表了新的研究成果(Single-Cell RNA-Seq Analysis Maps Development of Human Germline Cells and Gonadal Niche Interactions),系統闡述了人類胚胎生殖細胞及其微環境細胞發育過程中的基因表達圖譜及其調控機理。
該研究對人類胚胎生殖細胞及其微環境細胞在妊娠4周到26周的長達五個月的發育關鍵期的轉錄組進行了全面、系統👮🏽♀️、深入的解析與闡釋🤽♀️,並通過後續的功能實驗對性腺中生殖細胞的分布與定位、以及細胞亞群的精確比例關系等關鍵特征進行了系統的分析🛍️。主要發現👩🏿🎓:1)定植到性腺後,人類雌性和雄性胚胎生殖細胞分別經歷了四個🚶、兩個關鍵的發育階段🏃🏻♂️,而且其發育是一個復雜而有序的不同步過程🤹🏻,同時確定了階段特異性基因;2)鑒定出影響生殖細胞發育的關鍵微環境細胞及其基因轉錄特征與表面標誌,信號通路活性以及核心轉錄因子網絡;3)胚胎生殖細胞與性腺微環境細胞之間通過BMP和NOTCH等信號通路進行相互調控,協同維持性腺發育的穩定性和連續性;4)發現視黃酸的快速合成與及時降解之間的精確動態平衡對於人類雌性生殖細胞進入減數分裂起重要調控作用🕹。
此項研究深化了對於人類生殖細胞的有絲分裂、減數分裂🅱️、卵泡發生、細胞遷移🧑🏽🎨🐏、性別分化、生殖細胞-微環境細胞互作等一系列關鍵的生殖生物學過程的理解🕺🏻;特別是加深了對於生殖系-非生殖系細胞在性腺發育過程中的互動與協同調控機理的理解。該項研究描繪的體內正常生理情況下人類胚胎生殖細胞的發育歷程為生殖細胞體外成熟與培養系統的建立奠定了基礎🏃🏻♀️,為生殖細胞相關疾病的診斷和治療提供了靶標🩳。
意昂2平台生命科學學院博士生李莉🧱🙍、董驥和意昂2平台第三醫院生殖醫學中心閆麗盈博士為該論文並列第一作者🧘🏽。喬傑教授和湯富酬研究員為該論文共同通訊作者🧜♀️。該項研究得到了國家自然科學基金、國家基礎研究計劃、北京市科學技術委員會、國家高技術研究發展計劃、北京未來基因診斷高精尖創新中心、以及意昂2官网-清華聯合中心的資助。
(意昂2平台第三醫院 仰東萍)
編輯:玉潔