染色质重塑因子BAF250a调控小鼠精原干细胞自我更新及分化的分子机制研究

精原干细胞（SSCs）是位于睾丸曲精小管基膜上既能自我更新，又能定向分化的一类原始精原细胞。鉴于其独具的生物学特性，SSCs研究在干细胞生物学、医学、畜牧业等领域均具有重要意义，但目前有关其更新、分化的调控机制仍不清楚。干细胞自我更新或分化这一过程都可归功于染色质重组、基因的特异表达。有研究显示，BAF250a作为染色质重塑复合物的一个亚基，对胚胎干细胞(ESCs)的自我更新、分化有着非常重要的作用。而SSCs是与ESCs最为接近的干细胞，长期培养能转化为ESCs；我们前期的RT-PCR，western-blot和生物芯片分析等结果又显示BAF250a在SSCs中有表达，我们推测其可能影响SSCs的增殖和分化，下一步，我们将利用克隆形成、免疫染色等实验检测BAF250a对SSCs增殖和分化的影响，通过chip-on-chip，免疫沉淀和蛋白质组学相结合等技术探讨其作用的具体机制。

SWI/SNF复合物的一个亚基——BAF250a(ARID1a)，是trithorax 家族 (TrxG)一员。最近的研究显示，SWI/SNF复合物对人或鼠的ESCs全能性的维持有重要作用。敲除BAF250a基因能够降低ESCs的全能性，严重抑制其自我更新，促分化成原始内胚层类似的细胞。这些均表明BAF250a在ESCs的自我更新、分化和细胞谱系决定方面发挥着至关重要的作用。但是，迄今为止，国内外对这些染色质重塑复合物在精子发生过程中的功能没有得到很好的阐述。在我们的研究中发现BAF250a在精子发生过程中发挥着重要功能。首先，BAF250a表达于睾丸组织的很多细胞中，并且这些表达并不是恒定不变的，表明BAF250a可能在某个或某些阶段发挥着重要功能。其次，我们用两种BAF250a的睾丸精细胞特异突变鼠的研究发现，BAF250a的缺失导致曲细精管退化，生精过程紊乱并且阻滞在减数分裂I期。免疫组化和HE染色表明，BAF250a的缺失导致生精异常，并且交配实验显示这些鼠是不育的；与野生型相比，突变鼠中有更高的凋亡比率，并且这些凋亡的细胞为精母细胞。不仅如此，在突变鼠中粗线期的细胞大量减少，偶线期的细胞大量聚集，表明BAF250a缺失可能影响了DNA断裂修复过程。而γH2AX的异常染色也显示BAF250a缺失影响染色体的联会过程。我们也通过RNA-seq、Real-time PCR和ChIP-PCR实验证实在BAF250a缺失鼠中很多基因的表达异常，包括细胞周期、组蛋白修饰、细胞凋亡和精子发生减数分裂相关基因。BAF250a的缺失也影响了组蛋白甲基化修饰。因此，本研究揭示BAF250a在精子发生过程中发挥着重要功能。