干扰素在哺乳动物早期胚胎发育中的作用

干扰素是由多种细胞产生的可溶性糖蛋白,具有广泛的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用。但是越来越多的实验结果表明干扰素在哺乳动物胚胎植入子宫、怀孕的维持以及早期胚胎发育中发挥着重要作用。结合本实验室的研究工作对干扰素的作用机制和近年来这一领域的研究进展做一综述。

哺乳动物早期胚胎发育的基因表达及其模式

哺乳动物早期胚胎发育的基因表达及其模式刘红林（南京农业大学动物科技学院，南京２１００９５）范必勤（江苏省农科院）哺乳动物胚胎学用以阐明胚胎发育过程中基因表达活性规律的基本实验方法主要有：（１）直接或间接测量ＲＮＡ的转录；（２）分析蛋白质合成；（３）检...

哺乳动物早期胚胎发育研究进展和伦理

早期胚胎发育关乎生命健康本源。解析人类早期胚胎发育调控机制可从源头提升人口健康,提高人口素质,从而促进经济社会可持续发展。然而,受限于技术和伦理,人类早期胚胎发育调控机制尚未得到全面解析。近年来,随着哺乳动物胚胎体外培养和“类胚胎”等技术的发展,人类进入解开自身早期胚胎发育之谜的最好时代,同时也迎来了新一轮伦理挑战。本文系统地回顾了以啮齿类和灵长类为主的哺乳动物早期胚胎发育领域的研究进展,探讨了人类胚胎研究相关的伦理争议,展望了早期胚胎发育研究的发展方向,希冀为人类认知早期胚胎发育事件和出生缺陷及多种发育源性疾病的发病机制与诊疗提供新思路和新手段。

组蛋白H3K4me3甲基化修饰与哺乳动物早期胚胎发育

表观遗传调控是细胞分化过程中的主要机制之一,尤其在生殖细胞分化调控中尤为重要。而组蛋白甲基化修饰是表观遗传信息的重要载体和生命活动的重要调控因子,对细胞的状态和胚胎的发生与发育具有决定性的作用,就组蛋白H3K4me3甲基化修饰与哺乳动物早期胚胎发育研究进展进行了综述。

多肽生长因子与哺乳动物早期胚胎发育

多肽生长因子与哺乳动物早期胚胎发育周琪，谭景和（东北农业大学畜牧系，哈尔滨）多肽生长因子或称生长因子（ｗｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒＧＦ）是一类具有生物活性的蛋白质的总称。它们对维持动物正常生理状态有重要的作用，如参与胚胎发育的调节，成体成长的控制，组织分...

哺乳动物早期胚胎发育调控的研究进展

精子和卵子结合形成受精卵后,最初的胚胎分裂周期调控是由储存在卵母细胞内的因素调控的,随着母源因子的降解,合子基因组激活并进行转录,自此,胚胎发育的一系列事件均由合子因素调控,这一过程称为母源-合子转换期,包括母体成分(mRNA和蛋白质)的降解和胚胎基因组激活。在这一过程中,组蛋白修饰、染色质开放程度以及染色质结构变化等表观遗传信息在配子发生和早期胚胎发育过程中经历了广泛的构建、消除以及重建过程。组蛋白和染色质结构的改变以及转录因子的可用性都受细胞周期依赖机制的调控,这对正确控制基因组激活的时间和激活的基因序列至关重要。本文将重点讨论组蛋白修饰在控制基因组转录方面的作用,以及细胞周期在控制细胞核和细胞质事件中所起的作用和转录因子对早期胚胎调控的影响。

哺乳动物早期胚胎发育的体外研究

哺乳动物胚胎发育起始于受精卵,受精卵依次形成桑椹胚和囊胚。同时,早期胚胎从输卵管迁入子宫,植入母体子宫后通过原肠运动形成原肠胚并进一步发育为新生个体。哺乳动物体内生命孕育方式造成研究取材和观察等方面的困难,阻碍了人类对哺乳动物胚胎发育过程的认识。因此,必需开发哺乳动物体外胚胎技术,以克服体内发育方式所带来的研究困难。2021年12月,Sicence杂志公布了2021年十大科学突破,“体外胚胎为人类早期发育研究开辟新的方向”位列其中。本文对哺乳动物体外胚胎的研究历史和最新进展进行评述,同时探讨这些新技术在相关领域研究中的应用,以期为人类早期胚胎发育和相关疾病研究带来启示。

八聚体结合转录因子4在哺乳动物早期胚胎发育中的研究进展

八聚体结合转录因子4(octamer-binding transcription factor 4,OCT4)属于POU(Pit-Oct-Unc)转录因子,在早期胚胎、胚胎干细胞及生殖细胞中特异性表达。由于胚胎干细胞与生殖细胞均来自早期胚胎,尤其是内细胞团(inner cell mass,ICM)细胞,而OCT4作为核心发育因子参与协调早期胚胎全能性的维持和ICM的形成。OCT4和尾型同源盒转录因子2(caudal type homeobox transcription factor 2,CDX2)在小鼠早期胚胎细胞中互斥性表达对于ICM和滋养层(trophectoderm,TE)分化具有重要作用,在囊胚中OCT4特异性表达于ICM,而CDX2特异性表达于TE。但在以猪为代表的其他大型哺乳动物,OCT4持续在囊胚TE中表达,表明OCT4在具有高度保守性的同时还有一定的物种特异性。研究OCT4在哺乳动物早期胚胎发育中的表达规律与调控机理对于了解胚胎干细胞的多能性及其维持也具有十分重要的意义。文章总结了哺乳动物早期胚胎发育中OCT4的表达规律和表达调控机制,以期为深入理解哺乳动物早期胚胎发育调控机制提供参考。

热应激抑制哺乳动物早期胚胎发育的作用机理及Hsp70的保护作用

夏季高温是哺乳动物的繁殖性能降低的重要原因。热应激通过诱导氧化应激、促使细胞凋亡、阻碍细胞有丝分裂等机理抑制早期胚胎发育。而热休克蛋白70可以通过分子伴侣作用、诱导热耐受性、抑制细胞凋亡、抵抗氧化应激、参与细胞增殖等方式发挥其对胚胎的保护作用。

转录因子DUX在哺乳动物早期胚胎发育中的作用研究进展

在哺乳动物早期胚胎发育中,转录因子是必不可少的调控元件之一。多种转录因子调控卵母细胞和胚胎基因组特异性和时序性地表达,并保证卵母细胞和早期胚胎发育的正常进行。双同源盒(DUX)蛋白是在早期胚胎发生过程中调节重复元件表达的转录因子,DUX蛋白家族在早期胚胎发育过程中扮演着重要的角色,并为女性生殖与不孕相关疾病的诊断和治疗提供新的切入点和思路。本文就近年来关于转录因子DUX在哺乳动物早期胚胎发育中的作用研究进展做一综述。

哺乳动物早期胚胎体外发育阻滞的研究进展

哺乳动物胚胎在体外培养中普遍存在早期发育阻滞的现象。对此 ,人们用形态学、生物化学、分子生物学、显微操作等手段开展了磷酸、葡萄糖、次黄嘌呤和细胞质因素对早期胚胎发育阻滞的影响的研究。本文综合分析了共培养系统的优缺点。说明了采用完全成分已知的培养液对进行有关研究的必要性。列出了有效运用于克服小鼠、大鼠、仓鼠、兔、猪、羊、牛、猴等动物早期胚胎阻滞的成分已知的培养液的名称。

哺乳动物早期胚胎滋养外胚层发育的研究进展

囊胚形成过程中,胚胎卵裂球分化为滋养外胚层和内细胞团细胞。囊胚孵出后,滋养外胚层又分化为极滋养层和壁滋养层。滋养外胚层的分化对哺乳动物早期胚胎发育至关重要。研究表明,影响滋养外胚层发育的关键基因主要为Tead4、Cdx2和Eomes,敲除或突变这些基因将导致滋养外胚层细胞分化错误,而滋养外胚层的完整性、渗透性和液体转运功能受损也将导致囊胚形成失败。本文主要综述了哺乳动物滋养外胚层的发育、滋养外胚层发育需要的关键基因、调控滋养外胚层完整性和功能相关的蛋白,以及这些蛋白与滋养外胚层发育关键基因之间可能存在的关系,为进一步研究哺乳动物早期胚胎滋养外胚层的调控机制提供参考。

哺乳动物早期胚胎体外发育阻滞的产生与克服

哺乳动物早期胚胎发育阻滞是体外培养条件下普遍存在的现象。文中就离体情况下由于生长环境的变化使早期胚胎所遭受到外界因素的影响进行了探析。综合国内外研究报道 ,提出通过改善培养条件和利用体细胞共培养 ,克服早期胚胎的体外发育阻滞。旨在为哺乳动物胚胎的体外培养提供一些参考。

哺乳动物卵子与早期胚胎中全转录组poly(A)尾研究进展

在哺乳动物卵子向胚胎转变过程中,卵子和胚胎中的转录在合子基因组激活之前都是沉默的,因此mRNA转录后修饰在此过程发挥着重要的作用。poly(A)尾巴是影响mRNA命运和翻译效率的一种重要的转录后修饰。随着测序技术和分析工具的进步,尤其是三代测序技术的发展,poly(A)尾的长度和组成能够被精确测量,极大地拓展了人们对于poly(A)尾在哺乳动物早期胚胎发育过程中的认识。本文对poly(A)尾研究方法的发展及其在卵子向胚胎转变中的研究进展进行评述,以期为哺乳动物早期胚胎发育和不孕不育相关疾病的研究带来新的思路。

哺乳动物早期胚胎发育的遗传程序

薛志刚，同济大学再生医学系干细胞研究中心研究员。2006年6日毕业于中南大学医学遗传学国家重点实验室，获博士学位，主要从事肿瘤的基因治疗。2006年7月～2007年11月，任中南大学医学细胞遗传学国家重点实验室讲师，主要负责基因治疗和干细胞相关的研究工作。2007年11月～2009年4日在美国加州大学洛杉矶分校人类遗传学系从事博士后研究，

从起点到起点:哺乳动物早期胚胎发育研究进展

以哺乳动物早期胚胎发育几个核心科学问题为引导,简述历史上哺乳动物早期胚胎发育研究中一些理论认知的突破如何在医学领域对人类生殖和健康作出的重大贡献,总结目前哺乳动物早期胚胎发育研究面临的巨大挑战,展望未来哺乳动物早期胚胎发育研究将在哪些方面对于人类生殖和健康作出新的贡献。

哺乳动物早期胚胎发育过程中X染色体失活的研究进展

虽然哺乳动物雄性和雌性的性染色体存在显著差异,但是哺乳动物两性间大多数X染色体连锁基因的表达水平相似。这种X染色体剂量补偿是通过X染色体失活(X chromosome inactivation,XCI)实现的,XCI有印记失活和随机失活两种类型。在X染色体失活过程中,长链非编码RNA Xist表达水平的升高驱动了将要失活的那条X染色体沉默的起始,随后一些与Xist结合的RNA结合蛋白会促进Xist在X染色体上的定位并招募各种表观修饰酶复合物,最后完成抑制性修饰的建立和染色体的重塑。目前,关于XCI的认知大部分来源于小鼠上的研究,然而越来越多的证据显示不同物种XCI的调控存在较大差异。该文重点综述了小鼠胚胎发育过程中XCI的建立时期与具体机制、XCI过程中重要的长链非编码RNA以及Xist RNA结合蛋白,并进一步比较了人、小鼠以及食蟹猴XCI的异同。

配子及早期胚胎发育过程中的DNA甲基化动态改变

近年来,随着对染色质DNA、组蛋白、RNA化学修饰了解的深入,表观遗传学在胚胎发育、疾病发生发展中的生物学作用被逐步揭示。其中,DNA甲基化作为一种重要的表观遗传学修饰,在基因表达调控与染色质结构调节中具有重要作用。在哺乳动物细胞中,胞嘧啶-鸟嘌呤二核苷酸(CpG)中胞嘧啶第5位碳原子甲基化(5mC)占99%,是最主要的甲基化类型。因此,本文关于配子和胚胎发育过程中的甲基化变化讨论也以5mC为主。

诸氏鲻虾虎鱼胚胎及早期仔鱼发育研究

诸氏鲻虾虎鱼(Mugilogobius chulae)是我国目前唯一一种已制定质量控制国家标准的海水实验鱼。为探究诸氏鲻虾虎鱼胚胎及早期仔鱼的发育特性,丰富其生物学研究,采用光学显微镜观察诸氏鲻虾虎鱼自繁胚胎、早期仔鱼的发育过程,同时拍照记录其形态变化特征。结果显示,诸氏鲻虾虎鱼产黏性卵,卵呈圆球状,卵径(0.26±0.03)mm,其受精卵吸水膨胀后呈长梭状,长径(0.81±0.05)mm,短径(0.39±0.01)mm。在水温(25.46±0.10)℃条件下,诸氏鲻虾虎鱼胚胎历时73 h 20 min孵出,总积温为1833.33℃·h。胚胎发育历经8个时期。初孵仔鱼全长(1.50±0.01)mm;孵出36 h后仔鱼可开口摄食轮虫;72 h后卵黄囊消失,仔鱼可在水中平游;120 h后仔鱼增长明显,内脏器官发育更加完善。研究结果表明,诸氏鲻虾虎鱼胚胎发育时间短,各发育时期特征明显,仔鱼开口摄食早,生长速度快。该研究可为诸氏鲻虾虎鱼后续研究应用提供基础资料。

NANOG在哺乳动物早期胚胎发育与干细胞中的功能研究进展

哺乳动物的早期胚胎发育和干细胞多能性由转录因子构成的基因网络所调控。2003年,在胚胎干细胞中发现的重要转录因子NANOG位于基因网络调控中心,对胚胎第二次命运决定和基态多能性的建立至关重要。该文将在NANOG生物学特征的基础上,重点讨论其在早期胚胎发育、胚胎干细胞与诱导性多能干细胞中的功能。