Rbpms2在小鼠植入前胚胎发育过程中的功能及机制研究

Rbpms2（RNA binding protein, mRNA processing factor 2） was a potential maternal protein，the function of which in mammalian embryo still unknown. In our previous study, rbpms2 gene was specificity high in oocyte and the zygote, conforms to the expression patterns of maternal factors.Through the microinjection of morpholino to reduce the level of Rbpms2 protein, we found that the blastocyst rate of morpholino-injected zygotes was significantly decreased.In this study ,we are going to compare the expression of key protein in embryonic compaction and blastocyst formation of the morpholino-injected and control group.At the same time,we are ready to validate the key RNAs which participated into the blastocyst formation process with Rbpms2 through RIP-sequence technology.Our study was expected to provide potential rapeutic targets for the patients who failed to form blastocysts in assisted reproductive technology.

研究认为Rbpms2（RNA binding protein, mRNA processing factor 2，多重剪接RNA结合蛋白2）是一个潜在的母源蛋白，该蛋白在哺乳动物胚胎发育过程中的功能未见报道。我们前期研究发现rbpms2基因特异性高表达于卵母细胞和受精卵中，符合母源因子的表达模式。在受精卵内显微注射morpholino来阻断Rbpms2蛋白的表达，发现实验组能够发育至囊胚的比率较对照组明显下降。本项目拟在此基础上，运用受精卵内morpholino显微注射、Western-Blot等技术进一步验证Rbpms2对胚胎致密化和囊胚形成关键蛋白的影响。同时运用RIP-sequence技术进一步验证与Rbpms2相互作用参与囊胚形成过程中的关键RNAs，以阐明其作用机制。有望为临床辅助生殖技术中囊胚培养失败的患者提供潜在的治疗靶点。

RNA结合蛋白RBPMS2，作为一个母源蛋白，可能影响到小鼠早期胚胎的发育过程。通过qRT-PCR及免疫荧光染色结果提示Rbpms2在小鼠卵母细胞中高表达，而当使用特异的morpholino在受精卵时期敲低RBPMS2蛋白水平后，小鼠植入前胚胎能够发育至囊胚期的比率明显下降。为了了解下游可能的机制，我们通过收集受精卵时期注射过Rbpms2 morpholino的4细胞期胚胎进行转录组测序，和对照组构建差异RNAs谱，通过GO和KEGG通路分析，结果提示TGF-β可能是Rbpms2的下游通路。当受精卵培养液中添加BMP通路的抑制剂LDN193189后，我们发现实验组能够发育至囊胚期的比率明显下降，与RBPMS2敲低后表型一致，且BPMS2敲低后再添加BMP通路激活剂，能够部分挽救囊胚形成率下降的比率。此外，E-cadherin在桑葚胚致密化过程中发挥了关键作用，我们通过免疫荧光染色结果提示E-cadherin在正常发育的早期胚胎中定位于卵裂期的细胞膜上，而在RBPMS2敲低或者BMP抑制剂组发生阻滞的胚胎中，这种在细胞膜上特异性的定位发生了异常。综上所述，本研究证实母源蛋白RBPMS2能够通过下游通路BMP，影响到E-cadherin在卵裂球细胞膜上的定位而影响小鼠早期胚胎形成囊胚的比率。为临床治疗囊胚形成比率异常的患者提供了潜在的可能靶点。