意昂2平台第三醫院喬傑研究組和意昂2平台生命科學學院生物動態光學成像中心湯富酬研究組合作👊🏼，在前期研究的基礎上，對人類植入前胚胎發育的分子機製進行深入分析🖕🏻，揭示了人類早期胚胎DNA去甲基化和從頭加甲基化的動態變化☝🏽👩🏻‍🏫、父母本基因組差異甲基化等關鍵特征，研究成果“Single-cell DNA Methylome Sequencing of Human Preimplantation Embryos”2017年12月19日發表在國際知名學術期刊《自然遺傳學》上。

　　DNA甲基化是哺乳動物在胚胎發育階段表觀遺傳調控的重要事件，對多個生物學過程都至關重要，如基因表達抑製、轉座子轉錄活性調節、X染色體的失活🏑，以及基因組印記的維持等🍠。喬傑教授團隊與湯富酬教授團隊長期合作，致力於探索人類早期發育過程中生殖細胞與胚胎的表觀遺傳學修飾與基因表達調控的分子機製，已在Cell 、Nature等雜誌發表系列文章👩🏼‍🎤，精確繪製了人類植入前胚胎和胎兒生殖細胞發育過程中的轉錄組⛹🏼‍♂️、DNA甲基化組圖譜，為了解人類自身胚胎發育特征提供了重要數據。

　　為了進一步了解在精子和卵母細胞受精後，基因組大規模去甲基化的同時🙅🏽，著床前胚胎是否存在從頭加甲基化🧏🏻‍♀️🧖，並分別探討父母親本來源的DNA甲基化在胚胎發育中的重編程規律，該團隊通過全基因組DNA甲基化組高通量測序對人類的植入前胚胎進行了系統分析。主要發現有：

　　（1）首次發現了人類植入前胚胎發育過程中存在大量特異性的DNA從頭加甲基化，這表明在胚胎植入前發育時期🚲，基因組範圍的DNA甲基化重編程是大規模去甲基化和局部的加甲基化的動態平衡過程（圖一）。這些DNA從頭加甲基化起主導作用的區域主要集中在DNA重復序列區域，提示其對抑製潛在的轉座子轉錄活性🥐、維持基因組穩定具有重要的調控功能。

　 圖1 人類早期胚胎發育過程中的DNA甲基化組重編程規律

　　（2）發現胚胎內父源和母源基因組DNA甲基化呈不平衡分布。結果顯示🟨，父源基因組DNA去甲基化速度快於母源基因組，胚胎從二細胞階段開始到植入後，父本基因組的DNA甲基化水平一直低於母本基因組（圖二）。這表明在胚胎早期發育階段📎，母源DNA甲基化記憶對胚胎發育的潛在影響可能更大。

　　圖2 人類早期胚胎中父母本DNA甲基化的動態變化

　　（3）發現胚胎發育過程中DNA甲基化的不對稱分配可以用來追溯同一胚胎內每個細胞的遺傳譜系（圖三）🐋。

　 圖3 通過DNA甲基化修飾的特點，追蹤早期胚胎單細胞的遺傳譜系

　　此項研究對於進一步理解DNA甲基化在早期胚胎發育過程中的作用、父母本DNA甲基化對胚胎發育的貢獻及胚胎內不同細胞間的異質性具有非常重要的意義👇🏽，為生殖相關疾病的致病機理探討提供重要的依據🫷。

　　意昂2平台第三醫院博士生任一昕以及意昂2平台生命科學學院生物動態光學成像中心朱平博士、郭紅山博士🧑🏽‍🍼👨‍🏭、侯宇博士為該論文的並列第一作者；意昂2平台第三醫院喬傑教授、閆麗盈研究員和意昂2平台生命科學學院湯富酬研究員為該論文的共同通訊作者。該項研究得到了國家自然科學基金、國家重大科學研究計劃🚻、北京市科學技術委員會、國家高技術研究發展計劃（863計劃）🌜、北京未來基因診斷高精尖創新中心的資助。

　　（意昂2三院）

　　編輯：玉潔