关键转录因子Cdx2在人体外受精发育阻滞胚胎中的作用及机制研究

人类体外受精（IVF）胚胎存在严重发育阻滞问题，转录因子Cdx2是早期胚胎发育关键基因之一，决定卵裂球向滋养层细分化。前期发现：①Cdx2在人类IVF胚胎的1细胞期到4细胞期没有表达，从8细胞到囊胚期表达量逐渐升高；②Cdx2在人IVF发育阻滞胚胎（8细胞后）中没有表达；③Cdx2 siRNA注射小鼠受精卵导致胚胎发育阻滞于8-10细胞阶段。提示转录因子Cdx2的表达异常是人类IVF胚胎发育阻滞的主要原因。本研究拟探讨Cdx2在人类IVF胚胎发育早期的生物学特性，研究Cdx2与发育阻滞的关系；观察Cdx2激活对发育阻滞胚胎的作用；观察Cdx2沉默对小鼠滋养层干细胞增值和分化的影响，研究Cdx2表达异常导致胚胎发育阻滞的机制。有关人类IVF胚胎发育阻滞与Cdx2的关系无文献报道，课题具源头创新性，为揭示人类早期胚胎发育阻滞的病理机制提供新线索，为促进人类IVF治疗和优生优育提供帮助。

摘要：人类体外受精（IVF）胚胎在4-8细胞常常发生发育阻滞, 仅30-50%胚胎能够发育到囊胚，这是IVF-ET治疗效率低下和反复治疗失败的主要原因。转录因子Cdx2是早期胚胎发育关键基因之一，决定卵裂球向滋养层细分化。但是，有关人类IVF胚胎发育阻滞与Cdx2的关系尚无相关研究。本研究表明，转录因子Cdx2在IVF发育阻滞胚胎中起着重要的作用。免疫荧光和共聚焦显微镜成像实验表明，Cdx2在正常发育的IVF胚胎中呈现出高表达，而在发育阻滞的IVF胚胎中表达量很少或没有表达。实时定量PCR实验进一步证实，Cdx2基因在人IVF发育阻滞细胞胚胎中表达量非常低，而作为内细胞团分化的关键转录因子Oct-4与Klf-4在这些发育阻滞的胚胎中却呈现出高水平表达。当我们在阻滞胚胎中重新激活Cdx2基因，这些重新激活的Cdx2蛋白能够部分拯救这些发育阻滞的胚胎—部分胚胎进一步分裂发育。总之，研究结果表明转录因子Cdx2低表达（失活）是造成胚胎发育阻滞的原因之一，转录因子CDX2对早期胚胎的发育至关重要。