小鼠排卵后卵子老化过程中及ICSI囊胚的甲基化印迹研究

论文摘要

基因组印迹在调节胎儿生长、发育、胎盘功能和出生后的行为中发挥着重要的作用。一旦甲基化印迹建立起来,它们甚至在受精之后发生表观遗传重编程过程中当基因组DNA发生整体去甲基化的时候都会得到维持,从而使得亲本特异性甲基化印迹可以在基因组重编程过程中发挥重要的作用,这也是决定发育潜能的一个重要因素。正常的印迹一旦被破坏,将会导致发育异常和印迹缺陷相关的疾病。排卵后卵子老化和ICSI操作都有可能干预正常的甲基化印迹。我们进行下面的试验探讨这些问题。试验一:延长排卵后卵子停留在输卵管或者是体外培养到相对长的时间而不进行受精的情况下会导致卵子的老化。这些已老化的卵子受精后会影响着床前和着床后胚胎/胎儿的发育。本研究中,我们使用重亚硫酸盐测序法和COBRA法检测两个母本印迹基因,Snrpn和Peg1/Mest甲基化差异区在排卵后卵子的体内和体外老化过程中的甲基化状况。结果显示,卵子排放后在体内和裸卵在体外培养至注射HCG之后29 h,Snrpn的差异甲基化区域发生了去甲基化。然而,Peg1/Mest无论在体内或是体外的环境下从HCG注射之后21-29 h都没有发生去甲基化。这些数据表明,Snrpn差异甲基化区域在小鼠排卵后卵子的老化过程中会发生时间依赖性的去甲基化。试验二:胞质内单精子注射（ICSI）在十九世纪九十年代初首次获得成功之后,一直被广泛应用于治疗男性不育症。但是人们对包括IVF和ICSI在内的辅助生殖技术（ART）的安全性仍存有顾虑,尤其是近来有报导指出ART可能与基因组印迹缺陷有关。然而,目前我们还不了解ICSI对囊胚的印迹基因甲基化是否会造成影响。为了评价ICSI是否影响囊胚印迹基因的正常甲基化,我们使用基因组测序法检测了来自体内囊胚,体内受精-体外培养囊胚,体内MII卵子ICSI囊胚以及IVM-ICSI囊胚H19差异甲基化区域的DNA甲基化情况。结果显示,体内囊胚“忠实”遗传了配子的甲基化模式;KSOM培养液没有造成囊胚H19甲基化异常;ICSI体内MII卵子所得囊胚发生H19甲基化的丢失和甲基化模式的异常;ICSI联合IVM同样导致了H19甲基化的丢失和甲基化模式的异常。与以往使用多囊胚进行的研究相比较,我们的研究强调了个体之间存在的高度差异,这对临床来说更具有实用意义。从我们的实验结果可以看出,外界环境或者是ART的操作都会导致配子和胚胎印迹基因甲基化的异常,临床上有必要充分考虑这些问题。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一篇 文献综述
• 第一章 DNA甲基化印迹及其生物学意义
• 1、DNA甲基化的定义
• 2、DNA甲基化与基因印迹
• 3、配子及胚胎发生过程中甲基化印迹的动态学和时序
• 4、基因组印迹的机制
• 5、印迹基因在胎儿发育、胎盘功能和人类疾病上扮演的角色
• 6、DNA甲基化一些常用的检测方法
• 7、小结
• 第二章 卵母细胞老化的研究进展
• 1、卵子老化的定义和类型
• 2、影响卵子老化进程的因素及老化进程的调控
• 3、排卵后卵子老化所发生的主要变化
• 4、卵子老化对胚胎/胎儿及其后代的影响
• 5、卵子老化的自由基损伤学说
• 6、老化卵子的表观遗传研究
• 第三章 DNA甲基化印迹和辅助生殖技术
• 1、辅助生殖技术
• 2、ART及相关印迹缺陷
• 3、印迹机制和时序:解释人类印迹相关疾病与ART之间的关系
• 4、研究展望
• 第二篇 研究论文
• 第一章 小鼠排卵后卵子老化过程中Snrpn甲基化印迹的丢失
• 1、引言
• 2、材料与方法
• 3、结果
• 4、讨论
• 5、结论
• 第二章 小鼠ICSI囊胚甲基化印迹的研究
• 1、前言
• 2、材料与方法
• 3、结果
• 4、讨论
• 5、结论
• 参考文献
• 总论
• 缩略词表
• 致谢
• 攻读博士学位期间发表的论文目录