嵌合体胚的滋养层细胞在转录水平上告诉我们胚胎的能力是什么(⬅点击左侧文字观看视频)
研究问题:胚胎着床前非整倍体(PGT-A)基因检测后,剩余滋养外胚层(TE)的转录组是否反映了花叶病胚的发育潜力
摘要:来自低度镶嵌(low mos)和高度镶嵌(high mos)囊胚的TE在转录上是等价的,介于整倍体和非整倍体之间,显示了关键的不受调控的发育过程。
已经知道的是:PGT-A分类为镶嵌体的囊胚比被分类为整倍体的囊胚具有更低的着床率和更高的流产率,但它们仍然能产生健康的婴儿。揭示这些胚胎的真正发育特性面临着一个两难的问题:了解它们在多大程度上代表了技术性的人工制品,或者它们是否具有植入和产生正常妊娠的潜力。目前的RNA测序(RNA-seq)技术甚至可以从单个细胞中测定整个转录组,这为鉴定胚胎能力的新的分子键铺平了道路。
研究设计,大小,持续时间:前瞻性研究比较了PGT-A对囊胚剩余TE的RNA序列数据,包括整倍体(n=4),低mos(n=5),高mos(n=4)和非整倍体(n=6)。参与者于2018年10月至2019年11月在IVI-RMA瓦伦西亚招募。
参与者/材料,背景,方法:采用下一代测序(NGS)验证算法,将染色体嵌合体定义为30%~<50%(低mos)和50%~<70%(高mos)。分别收集完整的TE组分并进行RNA序列分析。差异表达基因(DEGs)用DESeq2软件包计算[Benjamini-Hochberg(BH)-校正p<0.01&abs(log2FoldChange)>2显著]。Fgsea算法用于京都基因与基因组百科全书(KEGG)路径和基因本体(GO)术语的富集分析(BH-adjusted p<0.01)。
主要结果和机会的作用:为了进行比较,以整倍体囊胚的TE作为对照。在基因水平上,低倍体囊胚15个DEGs,高倍体囊胚20个DEGs,非整倍体囊胚64个DEGs。为了解决这些差异的功能含义,根据KEGG和GO分类,确定了显著解除调控的通路。来自非整倍体囊胚的TE在高达115 KEGG和GO的过程中显示出显著的下调,这些过程直接参与核和线粒体基因组的加工和完整性维持,反映了它们异常的染色体特性。此外,来自高mos和低mos的TE在转录上是等效的(两组之间为0 DEGs),与对照组相比,23个重叠的KEGG和GO过程显著下调。重要的是,受显著影响的主要过程包括有丝分裂姐妹染色单体分离、NIK-NF-kB活性、细胞凋亡的调节以及与蛋白质、脂肪酸、碳水化合物和类固醇激素的生物合成和代谢相关的途径。这些发现表明,花叶病胚是一个独特的发育实体,游走于整倍体和非整倍体之间,可能通过多种机制调节存活,包括细胞增殖和凋亡。
局限性,谨慎理由:这是一项描述性的单中心研究,样本量有限。TE组分是通过显微操作获得的,这可能导致与内细胞团的潜在交叉污染。
研究结果的更广泛的含义:低mos和高mos TE组分的转录等价性质疑从单个活检中推断嵌合度的生物学意义。这些胚胎中的放松调控过程支持它们减少的发育和活出生潜能,这表明在非整倍体细胞存在下,可能介导存活的机制,如老鼠所示。
试验注册号:不适用