母源PHF1对卵母细胞成熟及早期胚胎发育的调控机制研究

In recent years，the etiological study of oocyte maturation disorder and the mechanism of early embryonic development block have gradually been in a hot research. Although, some certain progress had been made in these field, the intrinsic mechanism behind the disorder remain unclear. Polycomb-group proteins (PcG) are a family of proteins participate in the epigenetic silencing of genes. Many members of this family had been reported taking a part in oocyte maturation and early embryonic development. PHD finger protein 1 (PHF1) is a core member of PRC2 (polycomb repressive complex 2), but the role of PHF1 during oocyte maturation and early embryonic development had not been revealed. Our previous study of single cell transcriptome analysis using high-throughput technology had shown PHF1 had a high level of mRNA expression in human oocyte and early preimplantation embryo, which suggested PHF1 may play an important role in oocyte maturation and early embryonic development. In this project, we aim to reveal the biological function of PHF1 in oocyte maturation and early embryonic development and illuminate its downstream genes and regulatory mechanisms，which will have great potential clinical significances to provide new diagnosis and treatment strategy for oocyte maturation disorder and early embryonic development block patients.

近年来国内外基于卵母细胞成熟障碍的病因学及后续早期胚胎发育阻滞机制研究已成为热点，虽取得一定的进展，但其发病机理仍不明朗。多梳蛋白（PcG）家族作为一类参与到表观遗传中重要的转录抑制因子，其中许多成员已被证实能够参与到哺乳动物卵母细胞成熟和早期胚胎发育过程中。而PHF1作为多梳蛋白家族PRC2复合物中的重要一员其在卵母细胞成熟及早期胚胎发育中的作用还未被揭示。本课题组在前期研究中通过单细胞转录组高通量测序技术分析表明PHF1在人类卵母细胞及早期植入前胚胎各阶段均有较高水平的表达，提示PHF1可能卵母细胞成熟及早期胚胎发育过程中发挥了相应的重要生物学功能。本课题将在此基础上研究母源PHF1在卵母细胞成熟及早期胚胎发育中的功能，并阐明其下游基因及其对下游基因的分子调控机制，力求为人类卵母细胞成熟异常、早期胚胎发育阻滞的疑难病例提供新的诊疗策略和治疗手段，具有重要的潜在临床意义。

近年来国内外基于卵母细胞成熟障碍的病因学及后续早期胚胎发育阻滞机制研究已成为热点，虽取得一定的进展，但其发病机理仍不明朗。多梳蛋白（PcG）家族作为一类参与到表观遗传中重要的转录抑制因子，其中许多成员已被证实能够参与到哺乳动物卵母细胞成熟和早期胚胎发育过程中。而PHF1作为多梳蛋白家族PRC2复合物中的重要一员其在卵母细胞成熟及早期胚胎发育中的作用还未被揭示。本课题组在研究中通过单细胞转录组高通量测序技术分析表明PHF1在人类卵母细胞及早期植入前胚胎各阶段均有较高水平的表达，提示PHF1可能在卵母细胞成熟及早期胚胎发育过程中发挥了相应的重要生物学功能。本课题在此基础上着重研究了母源PHF1在卵母细胞成熟及早期胚胎发育中的功能，发现母源PHF1的异常表达能够改变调控减数分裂的重要蛋白——SAC蛋白BubR1的表达水平，引起卵母细胞减数分裂紊乱，阻滞卵母细胞正常成熟，最终导致形成的卵母细胞出现染色体异倍性。同时根据以上结果我们可以推断：此类异倍性卵母细胞在受精后，其所形成的胚胎染色体数目也会产生异常，并由此可能引起相应胚胎发育的失败。我们的研究发现了PHF1异常表达对卵母细胞成熟过程所产生的影响，阐明了PHF1的下游基因及其对下游基因的分子调控机制。此研究结果为卵母细胞成熟异常、早期胚胎发育阻滞的研究和治疗提供了新思路和新策略，具有重要的潜在临床意义。