小鼠卵母细胞组蛋白乙酰化影响SYCP3表达及染色体非整倍性的研究

At present, over 60,000 babies were born with the help of Assisted Reproduction Technology (ART) every year in China. Along with the wide application of ART, the safety issue need draw attention as well. The effect of ART has effect on the epigenetic modification of germ cells and it is the important reason cause chromosome aneuploidy and hence early embryo death or gives defective birth. The mechanism behinded is still not clear at home and abroad. This study take advantage of Fluorescence In Situ Hybridization (FISH), immunofluorescence combined with confocal laser scanning microscope to analysis the distribution of Synaptonemal Complex Protein 3(SYCP3) on chromosomes in oocytes on the condition of aging and cryopreservation. With the help of Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) and Western blot (WB), SYCP3 gene and protein expression can be seen. In addition to the development ability of oocytes studied with parthenogenesis and in vitro fertilization (IVF), the role of oocytes histone acetylation on the SYCP3 and chromosome aneuploidy can be clarified. Results of this study are very important and meaningful to interpret the effect of aging and cryopreservation on the effect of oocytes histone acetylation on chromosome aneuploidy mechanism.

我国现在每年有超过6万例借助辅助生殖技术的婴儿诞生。在辅助生殖技术应用的同时，其安全性问题是亟待解决的难题。辅助生殖技术操作过程中对细胞表观遗传的影响是导致受精后胚胎发生染色体非整倍性继而死亡或产生出生缺陷的重要原因之一。目前，国内外对此问题还缺乏深入研究。本研究采用原位杂交技术、免疫荧光染色结合激光共聚焦显微镜等手段，探究年龄老化或卵母细胞冷冻保存技术应用造成小鼠卵母细胞组蛋白3、4特异性位点乙酰化水平改变对联会丝复合物蛋白3（SYCP3）分布的变化；采用RT-PCR技术、蛋白质印记技术，检测上述卵母细胞中SYCP3基因与蛋白的表达。采用孤雌激活和体外受精的方法检测上述卵母细胞的发育潜力，并综合分析卵母细胞组蛋白特异性位点乙酰化水平变化对SYCP3及染色体非整倍性的影响。本研究对于阐明老龄化与辅助生殖技术的使用导致早期胚胎非整倍性发生率升高的原因及关键蛋白功能的探索有着重要作用.

我国现在每年有超过6万例借助辅助生殖技术的婴儿诞生。在辅助生殖技术应用的同时， 其安全性问题是亟待解决的难题。辅助生殖技术操作过程中对细胞表观遗传的影响是导致 受精后胚胎发生染色体非整倍性继而死亡或产生出生缺陷的重要原因之一。目前，国内外 对此问题还缺乏深入研究。本研究采用原位杂交技术、免疫荧光染色结合激光共聚焦显微 镜等手段，探究年龄老化或卵母细胞冷冻保存技术应用造成小鼠卵母细胞组蛋白3、4特异 性位点乙酰化水平改变对联会丝复合物蛋白3（SYCP3）分布的变化；采用RT-PCR技术、蛋 白质印记技术，检测上述卵母细胞中SYCP3基因与蛋白的表达。采用孤雌激活和体外受精 的方法检测上述卵母细胞的发育潜力，并综合分析卵母细胞组蛋白特异性位点乙酰化水平 变化对SYCP3及染色体非整倍性的影响。本研究对于阐明老龄化与辅助生殖技术的使用导 致早期胚胎非整倍性发生率升高的原因及关键蛋白功能的探索有着重要作用。研究发现：老化和冷冻均能引起卵母细胞表观遗传的改变，并导致染色体分裂异常的比例升高，冷冻GV期卵母细胞能引起随后姐妹染色单体着丝粒蛋白复合体cohesion的减弱和损伤，引起非整倍率增加。此外，研究发现，小鼠MⅡ期卵母细胞经玻璃化冷冻后不会影响其印记基因差异甲基化区域DNA甲基化，但玻璃化冷冻会引起卵母细胞中DNA甲基转移酶表达模式的异常，这可能是导致早期胚胎发育过程中DNA甲基化异常的重要原因之一。这些结果的获得，在推动配子与胚胎超低温冷冻保存技术的应用及安全性评价上有着重要的理论和现实意义。