植入前囊胚滋养外胚层基因空间表达

目的:研究人胚胎植入前囊胚滋养外胚层细胞基因的空间表达。方法:辅助生殖来源人受精后第6天Gardner评分5AA的囊胚,显微镜下微吸管机械分离滋养外胚层细胞,对囊胚滋养外胚层极滋养层细胞和壁滋养层细胞采用单细胞测序检测,选取经t检验计算所得P<0.05且基因表达差异≥2倍的差异表达基因,采用生物信息学软件对筛选的差异基因进行无监督层次聚类分析和基因本体(gene ontology,GO)功能分类分析,对差异表达基因进行注释和生物功能富集,并用全基因组对差异基因功能进一步注释。结果:对2枚受精后第6天的5AA囊胚滋养外胚层8个极滋养层细胞和8个壁滋养层细胞测序,发现极滋养层细胞306个基因上调,壁滋养层细胞75个基因上调。无监督聚类分析结果显示外胚层细胞分成极滋养层细胞和壁滋养层细胞两群,属于两种不同类型和生物功能的细胞群。差异基因功能注释显示,极滋养层细胞上调基因GO生物学功能主要是转录、能量代谢、蛋白合成、转运、氧化应激、离子转运、蛋白合成及运输、细胞周期调节、肌动蛋白增长等,主要参与泛素介导的蛋白水解、氧化磷酸化、Wnt信号通路、雌雄激素代谢等信号通路;壁滋养层细胞上调基因GO生物学功能主要是蛋白分解代谢、细胞周期停滞、细胞凋亡、激活丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路、碳水化合物运输、突触负调节、细胞生长、钙通道激活、正向B细胞分化、T细胞凋亡等,主要参与B细胞受体、T细胞受体、白细胞跨内皮移植、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)表达、间隙连接、促性腺激素释放激素(gonadotropin-releasing hormone,GnRH)分泌、细胞凋亡等信号通路。结论:从空间维度揭示囊胚极/壁滋养层细胞的基因表达,显示胚胎植入前囊胚极/壁滋养外胚层相互协调,精细调节囊胚孵化和胚胎植入过程,进一步数据分析有望寻找到调控胚胎植入的内源性特异分子。

囊胚内细胞团和滋养外胚层基因表达研究

目的研究人胚胎植入前囊胚内细胞团和滋养外胚层细胞基因的表达。方法收集辅助生殖来源人受精后6 d Gardner评分5AA囊胚,显微镜下微吸管机械分离内细胞团和滋养外胚层细胞,单细胞测序检测,选取筛选的差异表达基因并进行无监督层次聚类分析和Gene Ontology(GO)功能分类分析。结果对3枚受精后6 d的5AA囊胚内细胞团14个单细胞和滋养外胚层19个单细胞测序,结果显示内细胞团1 283个基因表达上调,其G O生物学功能主要是参与DNA依赖的转录、生物种间相互作用、抗原加工和表达、免疫反应、信号转导、氧化还原、细胞分化、抗凋亡、神经系统发育、细胞黏附等,参与丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)信号通路、肌动蛋白细胞骨架、黏附、轴引导、Jak-STAT、Wnt信号通路。滋养外胚层1 073个基因表达上调,其GO生物学功能主要是参与转录、DNA依赖的转录、细胞周期、蛋白分解代谢、蛋白氨基酸磷酸化、蛋白质运输、细胞分裂、有丝分裂、泛素依赖性蛋白分解、细胞内蛋白质转运等;参与泛素介导蛋白水解、鞘脂代谢、缬氨酸,亮氨酸和异亮氨酸降解、果糖和甘露糖代谢、氨基磷酸酯代谢、类固醇的生物合成、抗原处理和表达等信号通路。结论从空间维度揭示囊胚内细胞团和滋养外胚层的基因表达,显示两者相互协调,精细调节囊胚发育和胚胎植入过程,进一步数据分析有望寻找到调控胚胎植入的内源性关键特异分子。