非编码RNA IGF2-AS翻译蛋白的发现及在自然流产中作用的研究

Early pregnancy loss (EPL) is a frustrating clinical problem, which would result in serious impacts on women with an increased possibility of second infertility. In mammals, the global DNA epigenetic profile of the genome is dynamically reprogrammed during embryogenesis and the early development of the fetus. These dynamic processes are vital for the histological differentiation of the embryo. In our previous observations, we found that the degree of methylation changes in the imprinted genes may contribute to EPL, such as IGF2、PEG1、H19、GRB10 etc. The DNMT3A gene promoter polymorphism and low expression of the TET may contribute to its genetic susceptibility to pregnancy loss. We have completed our preliminary study and found that the low expression lncRNA IGF2-AS in trophoblast villi of the early pregnancy loss by the lncRNA microarray. Especially, we found that IGF2-AS might encode proteins. Next step, we will further verify whether the expression of IGF2-AS is consistent with the detection of microarray by using clinical tissue samples, and study on the biological function of IGF2-AS. Finally, we will observe the methylation situation when IGF2-AS activates the gene DNA, so as to understand the mechanism of IGF2-AS’s activity in the occurrence of early pregnancy loss and to explore the new grounds of the etiology and pathogenesis of abortion.

自然流产是妊娠早期的严重并发症，给妇女带来了巨大的身心负面影响，甚至导致生育困难。表观遗传在早期胚胎发育中发挥着重要的调控作用。我们既往研究发现：绒毛组织印记基因IGF2、PEG1、H19、GRB10等印记基因甲基化程度的改变可能与自然流产的发生相关，甲基化转移酶3A(DNMT3A)基因启动子区多态性及去甲基化酶TET低表达在早期妊娠丢失中可能发挥了一定作用。本项目前期研究已完成lncRNA表达谱芯片检测，发现流产绒毛组织中低表达的lncRNA IGF2-AS ，并初步验证了IGF2-AS可能编码蛋白质。接下来应用临床组织标本检测IGF2-AS的表达，并对IGF2-AS蛋白的细胞生物学功能进行研究。最后观察IGF2-AS 启动子DNA的甲基化情况，从表观遗传学角度寻找IGF2-AS在流产发生中的作用机制，为探索早期自然流产的病因和发病机制提供新的依据。

研究背景.通过前期探索发现IGF2-AS基因在自然流产的绒毛组织标本中显著下调，及证实了传统认为不能编码蛋白质的长非编码RNA IGF2-AS基因可以翻译一个168个氨基酸的蛋白质；本课题组对IGF2-AS基因的表观遗传学修饰展开研究，并进一步验证IGF2-AS蛋白的存在，继续从表观遗传的角度解释临床上遇到的自然流产现象。.主要研究内容：.1.lncRNA表达谱芯片检测正常及自然流产绒毛组织中差异表达的lncRNA ,分析选中候选研究分子IGF2-AS。QPCR 验证IGF2-AS的表达是否和芯片检测结果吻合。.2.利用亚硫酸氢盐测序（BSP）法检测IGF2-AS 启动子DNA的甲基化情况是否在流产绒毛组织中有异常。.3.IGF2-AS序列分析此基因可能编码蛋白质。制备特异的抗体检测此蛋白质的客观存在。.4.对新发现的IGF2-AS蛋白的亚细胞定位进行预测及实验验证。.5.对IGF2-AS蛋白的细胞生物学功能进行研究。构建细胞模型（干扰IGF2-AS和过表达IGF2-AS蛋白）检测IGF2-AS蛋白对滋养细胞的增殖，凋亡及周期的影响。.重要结果及关键数据.1. lncRNA IGF2-AS存在于早孕绒毛组织的滋养细胞，其在流产绒毛组织异常低表达。.2. IGF2-AS的异常甲基化导致其在自然流产绒毛组织中表达下调。.3. IGF2-AS序列分析，制备特异的抗体检测此蛋白质的客观存在，亚细胞定位进行预测及验证。.4. 干扰IGF2-AS基因表达直接影响细胞蛋白的编码表达及细胞周期。.科学意义：.本研究发现IGF2-AS基因在流产绒毛组织中低表达的是由于其启动子的高甲基化状态引起的，首次报道了长链非编码DNA IGF2-AS可以编码蛋白，并初步探讨了该蛋白在流产绒毛组织病理变化中可能发挥的作用和机制。为临床预防和治疗自然流产提供新的理论依据