近年來,有研究課題組在胚胎著床領域的研究取得了重要突破,他們發(fā)現(xiàn)由DGCR8/FLII/JUN介導的瞬時轉(zhuǎn)錄激活事件在調(diào)控著床期胚胎的形態(tài)轉(zhuǎn)變中起到了關(guān)鍵作用。這一發(fā)現(xiàn)對于理解胚胎發(fā)育過程中極為關(guān)鍵且充滿風險的著床過程具有重要意義。
在早期胚胎發(fā)育過程中,胚胎著床是胚胎植入母體子宮并建立母胎交流界面的關(guān)鍵步驟,為后續(xù)發(fā)育奠定基礎。然而,由于該過程極為瞬時和動態(tài),相關(guān)研究仍面臨諸多挑戰(zhàn),被稱為“黑匣子”。miRNA作為真核生物中保守的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機制,在著床過程中發(fā)揮了重要作用。
DGCR8是miRNA合成通路的核心蛋白,與DROSHA共同組成Microprocessor復合體,參與切割pri-miRNA的莖環(huán)結(jié)構(gòu)以形成pre-miRNA,后者進一步被加工為成熟的miRNA。然而,研究發(fā)現(xiàn)DGCR8敲除后胚胎無法發(fā)育至著床后階段,但其致死表型無法完全用miRNA的缺陷來解釋,暗示DGCR8在著床過程中還具有其他功能。
課題組通過運用na?ve-poised-formative/Primed等干細胞模型,結(jié)合實驗室在miRNA調(diào)控方面的研究基礎,揭示了DGCR8/FLII/JUN在著床期胚胎形態(tài)轉(zhuǎn)變中的具體作用機制。研究發(fā)現(xiàn),在著床前胚胎中,DGCR8結(jié)合mRNA上的短莖環(huán)結(jié)構(gòu),招募并抑制轉(zhuǎn)錄激活子FLII,從而抑制轉(zhuǎn)錄進行。然而,在著床中胚胎階段,ERK通路瞬時激活,使FLII受到磷酸化修飾并與DGCR8解離,進而與轉(zhuǎn)錄因子JUN結(jié)合,激活細胞遷移相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。著床后,ERK通路迅速失活,DGCR8重新結(jié)合并抑制FLII。這一過程在ERK通路的介導下,特異地介導了一個瞬時轉(zhuǎn)錄激活事件的發(fā)生,從而控制胚胎由無序狀態(tài)到極化狀態(tài)的形態(tài)轉(zhuǎn)變。
研究還表明,該轉(zhuǎn)錄激活事件在人和小鼠中是保守的,進一步證明了其重要性和普適性。這些發(fā)現(xiàn)不僅揭示了DGCR8在胚胎著床過程中的新功能,也為解決臨床上因著床失敗導致的生育問題提供了新的思路和靶點。未來,隨著研究的深入,有望更加全面地理解胚胎發(fā)育的復雜機制,為相關(guān)疾病的預防和治療提供更為有效的策略。
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