DAZL和BOULE基因促進小鼠早期生殖分化的研究.pdf

1、據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)報道，全球適齡里面有大約15％正在遭受不育不孕癥的困擾，而我國的調(diào)查報告顯示，約有10％的已婚夫婦患有不孕不育癥，也就是說平均每6對夫婦中就有一對沒有辦法有自己的孩子。更為嚴重的是，近年來的數(shù)據(jù)顯示，不育不孕癥的發(fā)病率呈現(xiàn)上升的趨勢。不孕不育癥的原因非常多，生殖細胞形成異常是其主要的原因之一。目前，臨床上對于不育不孕癥的治療主要采取輔助生殖的手段解決，但是對于某些精子發(fā)生障礙的患者，輔助生殖仍然沒有辦法幫助他們得

2、到健康的子代。但是，體細胞重編程(Somaticreprogramming)以及多能性干細胞(Pluripotency stem cells)向生殖細胞分化的技術(shù)對解決這個問題而言是一個有效的解決方法。
　　原始生殖細胞(Primordial germ cells，PGCs)是最早期的生殖細胞，能反映一種細胞的特征。原始生殖細胞具有單能性，能夠分化到精子和卵細胞。除此之外，原始生殖細胞在合適的培養(yǎng)環(huán)境中還能重新獲得類似于胚胎干細胞

3、(Embryonic stem cells)的多能性。哺乳動物原始生殖細胞特化是在胚胎發(fā)育過程中響應(yīng)特定的信號通路[12-23]下進行的。在胚胎7.25天，胚外外胚層組織分泌BMP信號通路相關(guān)的因子作用于外胚層細胞，進而這些細胞獲得發(fā)育到原始生殖細胞的命運。原始生殖細胞發(fā)育過程中，包括兩個主要的事件:一個是表觀的改變，包括全基因組的去甲基化和甲基化，印記的擦除和重新建立;另一個是多能性的重新獲得。因此，對于原始生殖細胞既是研究體外生殖分

4、化的重要對象，又是對表觀遺傳學(xué)等學(xué)科進行基礎(chǔ)研究的重要對象。
　　目前對于原始生殖細胞的研究國際和國內(nèi)已經(jīng)取得了卓越的成績。目前，日本科學(xué)家Mitinori Saitou率領(lǐng)的小組建立了Blimp1-mVenus(BV)和Stella-ECFP(SC)雙標記的細胞系，能夠靈敏的指示原始生殖細胞的發(fā)育過程;并且通過Bmp4和Bmp8a的誘導(dǎo)得到原始生殖細胞樣細胞，進一步分化分化可以得到單倍體精子細胞，通過單精子卵母細胞胞漿內(nèi)注射可以

5、得到健康的后代;在此基礎(chǔ)上，通過過表達Blimp1，Prdm14, Tcfap2c三個生殖特化過程中所必須的基因可以獲得PGCLCs。然而，PGCLCs的數(shù)量缺乏仍然是在早期生殖分化進行表觀遺傳學(xué)和生化分析的瓶頸之一，因此，如何高效的獲得PGCLCs仍然是一個亟待解決的問題。
　　DAZ(Deleted in Azoospermia)家族基因是在在生殖細胞中特異表達的基因家族，包括三個成員:DAZL，DAZ，BOULE。在小鼠基因

6、組中，只存在位于常染色體上的DAZL和BOULE基因。DAZ家族基因在蛋白結(jié)構(gòu)上有相同的機構(gòu)，包括一個保守的RNA識別模塊(RNA recognition motif,RRM)，以及由24個氨基酸殘基組成的DAZ模塊。DAZ家族基因主要作用mRNA的3'UTR區(qū)。DAZL和BOULE的自然缺失和敲除實驗證明，DAZL和BOULE是生殖細胞分化必須的基因。
　　我們通過在已有建立的整合有Blimp1，Prdm14和Tcfap2c三個

7、過表達基因的含有Blimp1-m Venus和Stella-ECFP報告基因的胚胎干細胞系的基礎(chǔ)上，建立了穩(wěn)定整合有DAZL和BOULE的小鼠胚胎干細胞系。體外早期生殖分化的研究顯示，過表達DAZL和BOULE能夠促進PGCLC的分化，并且特異基因也有逐步高表達的趨勢。小鼠DAZ家族基因可能是通過激活PGCs早期特異基因的表達從而提高PGCLCs的分化效率。
　　本工作揭示DAZL和BOULE基因在早期生殖細胞特化過程中具有一定的