let-7調節胚胎休眠的作用機理

《let-7調節胚胎休眠的作用機理》是依託香港大學深圳研究院，由楊樹標擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：let-7調節胚胎休眠的作用機理
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：楊樹標
• 依託單位：香港大學深圳研究院

項目摘要

胚胎休眠是自然界中部分動物為了避免後代在不利環境出生所採取的一種生殖策略。Ptak等研究提示：在特定條件下，非胚胎休眠性動物（包括人類）的胚胎均具有休眠潛能，且不同物種胚胎休眠由類似的分子誘導。然而，調控胚胎休眠的關鍵分子及其作用機理尚未有報導。我們的假設是：let-7是決定自然界動物胚胎休眠的關鍵分子。本項目擬利用lin28a、lin28b誘導型及let-7a，d，f條件表達型轉基因小鼠、lin28a條件敲除小鼠等模型，從let-7誘導小鼠胚胎休眠的作用、休眠胚胎中let-7表達的調控、let-7調節胚胎休眠的分子機理及let-7調節胚胎休眠功能的保守性4個方面闡述let-7調節胚胎休眠的作用機理，並初步探討人類胚胎休眠的可能性。本項目研究結果將首次揭示胚胎休眠的奧秘。在輔助生育方面，為人著床前胚胎基因診斷提供寶貴時間，避免胚胎反覆凍融，提高胚胎著床率。

結題摘要

世界上約15%的育齡夫婦患有不育、不孕症，在輔助生育過程中，胚胎著床率僅為30%左右。胚胎休眠是胚胎著床的好研究模式。該項目的結果證實了我們的假設，即let-7是小鼠胚胎休眠的重要調分子。小鼠囊胚電轉染Let-7後，延長了體外的存活時間。與對照組和正常第4天的囊胚相比，高表達Let-7囊胚的增殖、代謝和凋亡均有所降低。移植到體內後，胚胎可以正常發育，產仔重量無異常。進一步的研究發現，休眠胚胎的高水平Let-7來源於子宮內膜上皮細胞的外泌體。實驗證據主要包括以下三方面: 1：Let-7在子宮內膜上皮細胞、子宮腔液細胞外泌體和囊胚的表達譜在雌二醇誘導激活的休眠囊胚前後是一致的；2：野生型小鼠囊胚在移植到延遲植入轉基因小鼠體內後，胚胎可檢測到受體鼠Let-7轉基因特異序列；3：來自子宮內膜上皮細胞的富含let-7的細胞外泌體也延長了小鼠囊胚的體外存活。微陣列分析表明，母體let-7調控細胞分裂、細胞周期G1/S轉變、DNA修復、DNA複製和細胞周期相關的組基因的表達。mTOR和c-myc信號通路已被證實與調節了胚胎休眠，let-7的高表達同時抑制這二個信號通路。 Let-7對休眠的調節作用在哺乳動物中包括大鼠、兔和人類是保守的。來自於人胚胎幹細胞類胚體具有囊胚樣結構，表達滋養層基因，並特異性附著容受性的人子宮內膜上皮細胞上。富含Let-7的外泌體可降低合胞體滋養層和絨毛外細胞滋養層標記基因的mRNA表達，提示滋養層分化受阻。並且抑制了滋養球在人子宮內膜上皮細胞的粘附。 本項目首次發現子宮內膜分泌的外泌體在胚胎休眠中的作用，並闡明了其作用機理。本項目研究結果可以為提高珍稀動物（如熊貓）的繁殖率提供理論基礎；在臨床，該結果為以調控Let-7水平提高在輔助生殖治療中臨床植入率的可能提供科學依據。Let-7在不孕夫婦的人類胚泡中異常表達，這可能是它們植入潛能降低的原因之一。