7月23日，意昂2平台第三醫院生殖醫學中心喬傑研究組與意昂2平台生命科學學院生物動態光學成像中心湯富酬研究組合作在國際知名期刊《Nature(自然)》(影響因子：38.597)上在線發表題為“The DNA methylation landscapes of human early embryos（人類早期胚胎DNA甲基化組學研究）”的研究成果,在國際上首次實現了對人類早期胚胎發育過程DNA甲基化調控機理的系統研究👩‍🦯‍➡️。喬傑教授、湯富酬研究員為該論文的共同通訊作者，意昂2平台生命科學學院生物動態光學成像中心研究生郭紅山、朱平和意昂2平台第三醫院閆麗盈副研究員💱、李蓉主任醫師為並列第一作者。該項研究得到了國家重大科學研究計劃🗼、國家自然科學基金和北京市科學技術委員會前沿項目基金的支持。

　　DNA甲基化在基因表達調控🤫、基因印記的維持、X染色體失活狀態的維持🌚、以及抑製轉座子重復序列的轉座等方面都有非常重要的作用🔍。而哺乳動物的胚胎發育起始於單個受精卵細胞，父母的表觀遺傳記憶信息（主要是DNA甲基化）需要在精子和卵細胞結合後被擦除，只保留特定的部分傳遞給下一代的個體。此前還沒有關於人類早期胚胎DNA甲基化組的研究報道。　

　　研究組利用微量細胞，甚至單個細胞DNA甲基化組高通量測序技術，解析了人類早期胚胎的DNA甲基化調控網絡🏊🏽‍♀️。研究成果主要體現在以下五個方面：第一，受精前，精子和卵母細胞中的DNA甲基化程度均很高🙇🏽‍♂️🧥，而受精後👨‍🦰🧛🏻‍♂️，父母的表觀遺傳記憶均被大規模擦除，到植入前的囊胚階段🥋🔄，胚胎的DNA甲基化水平降到最低點🚣🏻‍♂️。但是在這一全基因組範圍的DNA去甲基化過程中💪🏿🏏，標記著印記基因的DNA甲基化得以精確維持和保留⛩；第二👭🏻，受精前，精子基因組DNA甲基化程度顯著高於卵母細胞Ⓜ️，而在受精之後，來自精子的父源DNA去甲基化速度快於來自卵母細胞的母源DNA去甲基化速度👃🏽。到受精卵晚期，父源DNA甲基化程度已經低於母源DNA甲基化程度；第三🙅🏼，受精卵基因組DNA去甲基化過程呈現強烈的異質性🤵🏿‍♂️，在相同發育階段的不同受精卵中，基因組DNA的甲基化程度有顯著差異；第四🟤，在人類早期胚胎DNA甲基化組的大規模去甲基化過程中，與進化上更年輕🗻、更活躍的轉座子相比，進化上更古老的轉座子重復序列上的DNA去甲基化程度更徹底🍧。這表明，人類早期胚胎在植入前發育過程中🧝🏽‍♂️，在擦去表觀遺傳記憶和抑製轉座子重復序列的轉座活性之間巧妙地取得了平衡👈🏼🧔‍♂️。第五，首次發現在人類卵母細胞中的非CpG位點上存在大量的DNA甲基化🧛，並且發現基因區的非CpG位點的甲基化程度跟相應基因的表達成正相關關系，說明非CpG位點的甲基化可能參與調控基因轉錄。　　

　　此項研究工作為人們提供了一個全面的人類早期胚胎DNA甲基化調控網絡的研究框架，對於人類認識自身早期胚胎發育過程中表觀遺傳調控機製🫲🏿、輔助生殖技術的安全性評估與改善，以及臨床上疑難病例的診治均具有非常重要的意義。

人類早期胚胎DNA甲基化變化模式

（意昂2三院 仰東萍）

編輯：韓娜