研究揭示胚胎发育关键信号调控机理(崔胜的研究方向)

研究揭示胚胎发育关键信号调控机理

近日，中国科学院院士、中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所研究员徐国良课题组和美国加州大学圣地亚哥分校教授孙欣课题组合作，在一项最新研究中发现，tet双加氧酶介导的dna去甲基化与dnmt甲基转移酶介导的甲基化共同作用，能够通过调控lefty-nodal信号通路，控制小鼠胚胎原肠运动。近日，相关研究成果在线发表于《自然》。

哺乳动物基因组dna中的5-甲基胞嘧啶是一种稳定存在的表观遗传修饰，通过dna甲基转移酶（dnmts）催化产生。近年来研究发现，tet双加氧酶家族蛋白可以氧化5mc，从而介导dna发生去甲基化。虽然dna甲基化在哺乳动物基因组印记和x染色体失活等过程中具有非常重要的作用，但是dna甲基化及其进一步氧化修饰在小鼠胚胎发育过程中的功能意义还知之甚少。

在这项研究中，研究人员第一次在体内证明dna甲基化及其氧化修饰在小鼠胚胎发育过程中具有重要功能，揭示了胚胎发育过程中关键信号通路的表观遗传调控机理，为发育生物学提供了新的认识。

该项研究得到北京大学研究员汤富酬和葛颢，美国匹兹堡大学教授deborah l. chapman帮助，并获国家自然科学基金委、国家科技部和重大新药创制专项的经费支持。

崔胜的研究方向

1．生殖与发育的细胞和分子机理
胚胎发育过程中，起源于外胚层口咽膜Rathke's 囊的同一种细胞是在哪些因素或/和基因的调控下，分化为多种不同的激素特异性细胞，其细胞和分子机理如何？针对上述问题，崔胜教授主要通过体外实验和RNA干涉等技术研究LIM同源盒基因、GnRH、性激素对垂体细胞增殖、分化和激素分泌的调节功能、相互之间的作用关系
2．胚胎早期发育与妊娠维持的调控
胚胎发育与妊娠维持依赖于胚胎发育的状况、母体子宫内环境以及胚胎发育和母体生理状态的协调。崔教授主要是在前期的研究基础上，重点研究类固醇激素以及环境雌激素（包括植物激素）调节胚胎发育和着床过程的调节作用和机理
3．发育神经生物学
生殖激素不仅参与动物生殖活动的调节， 而且具有保护神经元和调节神经兴奋性的功能。崔教授的研究重点是通过体内和体外实验来认识性激素（包括雄激素和雌激素）能维持神经元的存活，促进神经元的分化和调节神经元兴奋性的作用机制
目前，受国家杰出青年科学基金、自然基金和北京市自然科学基金资助，从事动物生殖发育的细胞和分子机理、动物早期胚胎发育和发育神经生物学的研究工作

体外受精的家畜体外受精

⑴囊胚发育率低，细胞数少。体外受精卵在培养过程中普遍存在发育阻断(developmental
block），即胚胎发育到一定阶段后停止发育并发生退化的现象。牛胚胎阻断发生在8~16细胞阶段，这就导致体外受精卵的囊胚发育率远低于体内受精。此外，与体内受精囊胚相比，体外受精囊胚的细胞总数和内细胞团细胞数明显减少。
⑵产犊率低，胎儿初生重高。家畜体外受精胚胎，特别是牛的IVF胚胎移入受体后，产犊率比体内受精低15%~20%，但胎儿初生重比体内受精后代高3~4kg，导致受体母畜难产率高。 ⑴深入研究卵母细胞成熟和胚胎发育的分子机理 体外受精效率低的主要原因是人
们对卵子发生和胚胎发育的分子机理了解不够。大幅度提高ⅣF效率的前提是探明卵母细胞和早期胚胎发育的分子调控机理，然后以此理论为指导，研究理想的培养体系，促使胚胎基因组得到稳定、有序表达.
⑵加强腔前卵泡培养的研究，利用优良母畜的遗传资源 目前ⅣF技术利用的卵母细胞不足家畜卵巢上卵母细胞总数的千分之一。为此，一方面提高活体取卵技术，另一方面需研究腔前卵泡和小卵泡的体外成熟技术。为保证卵母细胞的稳定来源及良种母畜或濒危动物的保种，卵泡和卵母细胞的超低温冷冻保存技术的研究也必须加强。
⑶加强体外受精与其他生物技术的结合。体外受精与转基因、克隆、性别控制及胚胎干细胞的培养密不可分。通过体外受精可为外源基因的导人提供充足的胚胎来源；为克隆技术提供成熟卵母细胞和克隆胚胎的培养体系；用分离的X和Y精子与卵子体外受精，可对哺乳动物进行性别控制。同样，胚胎干细胞的分离也需要ⅣF技术提供胚胎和培养体系。这些生物技术的综合发展将对人类生活产生重大影响。

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