徐涓之　顏瓊嫻　伍小松　譚支良

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院，長沙410128；2.中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點實驗室，長沙410125)

印記基因?qū)Σ溉閯游锱咛ズ吞ケP發(fā)育的調(diào)控機制

徐涓之1,2顏瓊嫻2*伍小松1*譚支良2

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院，長沙410128；2.中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點實驗室，長沙410125)

摘要：印記基因在調(diào)控哺乳動物的眾多生命進程中發(fā)揮著重要作用，尤其是在生命形成初期，印記基因通過表觀遺傳修飾決定等位基因的表達和沉默，調(diào)節(jié)著胚胎和胎盤的生長發(fā)育。印記基因在胎盤和胚胎中的表達紊亂與胎兒生長受限、發(fā)育停止以及甲狀腺脫毒癥等密切相關(guān)，因此深入探索印記基因?qū)ε咛ズ吞ケP發(fā)育的調(diào)節(jié)機理對于哺乳動物胎兒宮內(nèi)發(fā)育遲緩、出生缺陷以及后期疾病的預防具有重要的指導意義。本文綜述了印記基因的主要特點、性腺中印記的擦除、重建與表觀遺傳修飾及印記基因調(diào)控哺乳動物胚胎和胎盤發(fā)育的最新研究進展。

關(guān)鍵詞：印記基因；哺乳動物；胚胎；胎盤；表觀遺傳修飾

印記基因通常是指僅一方親本來源的同源基因表達，而來自另一親本的不表達，因而導致后代體細胞中2個親本來源的等位基因有不同的表達方式。自印記基因被發(fā)現(xiàn)以來，研究人員對哺乳動物印記基因的個數(shù)、印記基因的調(diào)控機制及印記基因?qū)C體不同組織器官的調(diào)節(jié)作用已進行了一定的研究。胎盤中的印記基因表達受胎兒性別、妊娠期、年齡、分娩方式等多種因素影響[1]。作為生命的開始，胎盤和胚胎的生長發(fā)育狀態(tài)與哺乳動物出生后的健康狀態(tài)有著不可忽視的聯(lián)系，因此探索印記基因?qū)μケP和胚胎發(fā)育的調(diào)控機制可為哺乳動物后期的生長發(fā)育調(diào)控與疾病預防等提供科學依據(jù)。鑒于此，本文基于文獻報道綜述了印記基因的主要特點，以及近年來印記基因?qū)Σ溉閯游锱咛ズ吞ケP發(fā)育的研究進展，旨在為系統(tǒng)深入開展印記基因?qū)μケP和胚胎發(fā)育的調(diào)控機制研究奠定基礎(chǔ)。

1基因組印記與印記基因

1960年Crouse[2]在研究尖眼蕈蚊(Sciara)時發(fā)現(xiàn)其2條X染色體中只有來自母系的等位基因表達活性，而來自父系的等位基因始終處于沉默狀態(tài)，進而第一次提出了基因組印記的概念。當時“基因組印記”是用來形容在節(jié)肢動物物種的性別決定中起作用的父源特定染色體缺失[3]。隨著科學研究的深入，如今基因組印記用來形容由表觀遺傳修飾決定，來源于雙親的基因所呈現(xiàn)的特異性表達，存在基因組印記的基因也就被稱之為印記基因。正常情況下印記基因只表達一方親本來源的等位基因，而另一親本被一系列表觀遺傳修飾后沉默?；蚪M印記區(qū)別于與自身性別相關(guān)的伴性遺傳,屬于非孟德爾遺傳學的表觀遺傳學領(lǐng)域?；蚪M印記體系中把父系等位基因抑制而母系等位基因表達的基因定義為父系印記基因，父系等位基因表達而母系等位基因抑制的基因定義為母系印記基因。基因組印記的遺傳理論認為母系印記基因促進胎兒和胎盤增長，父系印記基因則限制胎體生長[4]。

關(guān)于哺乳動物基因組印記最早可以追溯到1983年McGrath等[5]在利用核移植技術(shù)培育小鼠時，發(fā)現(xiàn)孤雌胚胎中2套基因組均為同一親本,一親本基因雙倍表達,而另一親本基因缺失,組合胚可以短期發(fā)育，但最終會死亡，由此推測母源基因組和父源基因組都是子代生長必需的。之后，哺乳動物基因胰島素樣生長因子2(insulin-like growth factor 2，IGF2)[6-9]、胰島素樣生長因子2受體(insulin-like growth factor-2 receptor，IGF2R)[5]和H19[9]也在小鼠上被發(fā)現(xiàn)。繼而在2015年11月，人和小鼠中包括蛋白質(zhì)編碼基因、非編碼RNA轉(zhuǎn)錄本以及小核仁RNA(small nucleolar RNA，snoRNA)和小RNA(micro RNA，miRNA)在內(nèi)的已被確定的印記基因分別已達100和151個，且數(shù)量還在不斷上升(http://www.mousebook.org/imprinting-gene-list，http://igc.otago.ac.nz/home.html)。隨后，隨著研究范圍的進一步拓寬，研究人員相繼從豬、牛和綿羊等動物中發(fā)現(xiàn)了印記基因的存在，同時也有研究指出卵生哺乳動物可能缺乏印記基因，如鴨嘴獸和針鼴[10]。

2印記基因表達的主要特點

印記基因的表達雖然與經(jīng)典的孟德爾遺傳規(guī)律并不完全吻合，但卻有別于普通基因的表達特征。

2.1以基因簇方式出現(xiàn)

印記基因簇通常包含多個印記基因和至少1個非編碼RNA(noncoding RNA，ncRNA)印記。所有的簇內(nèi)都有1個印記控制中心(imprinted control center，ICR)，ICR通常是1～5 kb，來源于雙親等位基因中的1個ICR會被DNA甲基化標記，這些差異甲基化區(qū)域(differentially methylated region，DMR)使雙親等位基因出現(xiàn)差異性表達，從而在整個印記簇內(nèi)調(diào)節(jié)印記。其次，印記簇內(nèi)至少有1個非編碼RNA由母系等位基因和多個父系蛋白質(zhì)編碼基因表達。最后，印記基因簇可能通過以下4種機制進行調(diào)節(jié):通過CpG島(CpG island，CpGs)或啟動子的差異甲基化，關(guān)閉染色體構(gòu)象形成異染色質(zhì)；差異性的將沉默因子結(jié)合到順式沉默元件上，沉默因子與未被甲基化的順式沉默元件結(jié)合則抑制基因的表達；通過CCCTC結(jié)合因子(CCCTC-binding factor,CTCF)結(jié)合絕緣子以阻斷共享的增強子元件[11]；反義轉(zhuǎn)錄本與CpGs或啟動子的甲基化聯(lián)合作用機制調(diào)控正義基因的表達。

2.2表達時間具有特異性

普通基因的表達水平通常與細胞周期中的復制時間相關(guān)，但印記基因并不遵循這一規(guī)律，印記親源等位基因的復制具有不同步性的鮮明特征。

2.3表達空間具有特異性

印記基因在有的組織中印記表達，但在其他組織上又呈現(xiàn)非印記特點。有研究發(fā)現(xiàn)，父系印記基因溶質(zhì)載體家族蛋白22成員3(solute carrier family 22 member 3，Slc22a3)在小鼠胚胎發(fā)育早期在胎盤中呈現(xiàn)特異性印記；母系印記基因溶質(zhì)載體家族蛋白38成員4(solute carrier family 38 member 4，Slc38a4)則在小鼠除肝臟和腸以外的所有組織中表達[12]。父系印記基因生長因子受體結(jié)合蛋白10(growth factor receptor-bound protein 10，Grb10)在小鼠大腦中表達，而母系等位基因則在幾乎所有的組織和器官表達[13]。

3印記基因的擦除、重建與表觀遺傳修飾

印記是在子代雌雄配子發(fā)生過程中建立的，是一個DNA甲基化的動態(tài)變化過程，包含印記在性腺中的擦除、印記的重建和印記重建后的維持3個部分(圖1)[14]。雌雄配子的甲基化程度差異顯著，卵子的甲基化程度低，精子的甲基化程度較高，但均低于體細胞，卵子和精子的甲基化程度的差異被認為可能是配子產(chǎn)生印記的機制[15]。

配子從親本攜帶的第一代印記在受精、卵裂期間會一直保持，只有到8細胞期至囊胚期才會通過大規(guī)模去甲基化在性腺中被擦除。

對于印記的重建(獲得第2代印記)，現(xiàn)有觀點認為父系印記的重建發(fā)生在精子發(fā)生前，母系印記發(fā)生在卵子發(fā)生后[16]。研究者們在小鼠中發(fā)現(xiàn)，去甲基化過程在小鼠妊娠E12～13期間完成。原始生殖細胞(prmordial germ cells，PGCs)在交配的7 d之后從外胚層遷移到性腺，10.5 d時在性腺發(fā)育成配子，13.5 d時雌性生殖細胞進入減數(shù)分裂，而雄性生殖細胞的有絲分裂則被抑制。在這一過程中，生殖細胞進行了一系列重要的表觀遺傳改寫。交配后第8天，機體通過減少DNA的甲基化修飾和組蛋白修飾促進CpGs的遷移(可能是被動的過程)[17]。大約在10.5 d生殖細胞遷徙至性腺后，CpGs發(fā)生主動且快速的去甲基化作用，但ICR還會持續(xù)大約1 d的甲基化標記。有研究表明，活化誘導胞嘧啶核苷脫氨酶(activation-induced cytidine deaminase，AID)有助于第2次甲基化，并認為組蛋白置換在這個活動過程中也扮演了重要的角色[17]。親本攜帶的印記在去甲基化的過程中都會被擦除，這說明親代的遺傳印記對子代并沒有太大影響。

5-methylcytosine:5-甲基胞嘧啶；PGCs：原始生殖細胞；Gametogenesis：配子發(fā)生；Germ cells：生殖細胞；Fertilization：受精；Zygote：受精卵；Morula：桑葚胚；Blastocyst：囊胚；Implantation：定植；Gastrula：原腸胚；Birth：出生。

圖1胚胎發(fā)育各階段細胞的甲基化程度及其印記狀態(tài)

Fig.1The methylation degree of cells in different stages of embryonic development and its imprinting status[14]

4印記基因?qū)ε咛ズ吞ケP發(fā)育的調(diào)控

研究表明，印記基因既可調(diào)控母體通過胎盤供給子代的營養(yǎng)物質(zhì)[4,18]，也可調(diào)控小鼠胚胎的生長發(fā)育(基因靶向試驗)[19]，且印記基因參與胚胎細胞的各種生物學過程[20-21]。例如印記基因溶質(zhì)載體家族蛋白22成員2(solute carrier family 22 member 2，Slc22a2)可編碼有機陽離子的轉(zhuǎn)運蛋白[22]， 電壓門控鉀通道亞家族(Kcn)和Kcne2可編碼鉀離子的轉(zhuǎn)運蛋白[23]，且特定的鉀離子通道阻滯劑會抑制人合體滋養(yǎng)細胞中絨毛膜促性腺激素的分泌[24]，進而可調(diào)控母體營養(yǎng)物質(zhì)和代謝前體物的轉(zhuǎn)運。印記基因溶質(zhì)載體家族蛋白38(solute carrier family 38，Slc38)轉(zhuǎn)運家族對胎盤中鈉離子依賴性氨基酸轉(zhuǎn)運系統(tǒng)起主要的調(diào)節(jié)作用，其中Slc38a4編碼中性與堿性氨基酸轉(zhuǎn)運蛋白，其與亞型蛋白鈉耦合中性氨基酸轉(zhuǎn)運蛋白4(Snat4)組成的異構(gòu)體Slc38a4/Snat4已證實存在于人的胎盤中[25]，在大鼠和小鼠的胎盤中也檢測到該異構(gòu)體的表達[26-28]，由此提示印記基因可以通過控制胎盤中氨基酸的轉(zhuǎn)運控制母體與子代之間的營養(yǎng)物質(zhì)傳輸。印記基因細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑1c (Cdkn1c)可編碼細胞周期抑制劑，而細胞周期抑制劑的表達與血管內(nèi)皮生長因子的表達呈負相關(guān)[29]，因此Cdkn1c可通過調(diào)控血管內(nèi)皮生長因子在供血豐富的胚胎組織及增殖期子宮內(nèi)膜的血管生成中發(fā)揮作用。并且，研究發(fā)現(xiàn)印記基因Grb10在介導胰島素、胰島素樣生長因子調(diào)控細胞增殖和凋亡中起著重要的作用[30-31]。此外，有文獻報道IGF2是心室心肌細胞增殖的主要有絲分裂信號[32]。研究還發(fā)現(xiàn)，印記基因甘氨酸脒基轉(zhuǎn)移酶編碼基因(glycine amidinotransferase,Gatm)可調(diào)控肌酸的合成[33]，同時參與胚胎組織器官的形成。此外，至少有25%印記基因編碼反義RNA[如IGF2R編碼IGF2R反義序列RNA(antisense ofIGF2RRNA,Air)]、snoRNA[如SNRPN編碼HBⅡ-52和HBⅡ-85)和miRNA[如轉(zhuǎn)座子1(retrotransposon-like 1,Rtl1)編碼miRNA-127和miRNA-136][31]。

目前對印記基因印記機制的理解主要來自于6個印記區(qū)，包括4個母系印記區(qū)[IGF2R/Air、印記中心2(IC2)/Kcnq1、G蛋白α亞單位(Gnas)及Prader-Willi綜合征印記區(qū)(PWS/AS)和2個父系印記區(qū)[IGF2/H19和Dlkl1(delta-like 1 homologue)][34]。其中調(diào)控胚胎和胎盤發(fā)育的主要是H19/IGF2印記區(qū)、Dlk1-3型去碘酶(type 3 deiodinase，Dio3)印記區(qū)和印記基因父系表達基因10(paternally expressed gene 10，Peg10)。

4.1H19/IGF2印記區(qū)

H19和IGF2基因的表達相互耦合協(xié)同形成一個相互印記區(qū)(IGF2/H19)，位于人類11號染色體[35]和小鼠的7號染色體。H19/IGF2印記區(qū)被認為參與胎盤的形成和胚胎的發(fā)育。印記會限制H19的表達僅限于母源等位基因，而IGF2僅轉(zhuǎn)錄父系等位基因[36]。

H19/IGF2印記機制的模型(圖2)由1個ICR、兩側(cè)的基因、位于下游的增強子、CTCF和1個黏性復合體操控的遠端染色體交互作用構(gòu)成[37-38]。近期已有試驗證明這種發(fā)揮交互作用的復合體是樁蛋白，它可以調(diào)節(jié)H19和IGF2之間的遠程互作[39]。CTCF、母系未甲基化的ICR和block(多序列無空對比而產(chǎn)生的蛋白質(zhì)序列)相互結(jié)合，通過增強子到IGF2的啟動子位置發(fā)揮作用[40-41]。而H19的ICR父系甲基化抑制其與CTCF的結(jié)合，使得增強子激活父系染色體IGF2基因啟動子[42-43]。保持這種印記模式是胚胎細胞生長和發(fā)育的關(guān)鍵[44]。

圖2　H19/IGF2印記機制模型

H19/IGF2印記區(qū)ICR的缺失會導致中胚層的組織特異性丟失[45]，因此該印記區(qū)被認為與胚胎形成相關(guān)。Angiolini等[46]研究發(fā)現(xiàn)H19的mRNA能使許多與細胞遷移、血管形成和胎盤血流有關(guān)的基因上調(diào)，敲除H19會導致胎盤各層組織異常增生，因此認為H19在改變胎盤功能和胚胎生長、發(fā)育及個體行為發(fā)展方面起重要作用。IGF2基因的轉(zhuǎn)錄本在胚胎迷路滋養(yǎng)層中特異性表達[47]，主要作用是調(diào)控胎盤、胚胎之間的營養(yǎng)供需平衡[48]，參與氨基酸主動轉(zhuǎn)運系統(tǒng)的代償[49]。IGF2的啟動子P0控制小鼠迷路滋養(yǎng)層細胞，啟動子P0的缺失會降低胎盤部位IGF2 mRNA的表達，降低胎盤的被動擴散功能[49]，且由IGF2父系基因調(diào)節(jié)的血清濃度和mRNA的表達量與嬰兒出生重呈正相關(guān)[50-51]。胎兒生長受限還與5-甲基胞嘧啶胎盤和臍帶IGF2基因的DMR處的作用有關(guān)[50,52-54]，因此認為IGF2參與了胚胎血流和營養(yǎng)的供給。

4.2Dlk1-Dio3印記區(qū)

Dlk1-Dio3印記區(qū)位于人14號染色體、小鼠12號染色體、綿羊18號染色體，并且在這3種哺乳動物中高度保守。該印記區(qū)包含3個父系表達蛋白質(zhì)編碼基因Dlk1、父系表達基因11(paternally expressed gene 11，Peg11)和Dio3以及一些母系表達非編碼轉(zhuǎn)錄本，如母系表達基因3(maternally expressed gene 3，Meg3)/Gtl2(gene trap locus 2)、miRNA和C/D snoRNA[55]。

20世紀80年代有學者發(fā)現(xiàn)經(jīng)雜交試驗獲得的單親二倍體小鼠均在圍產(chǎn)期死亡，并伴隨胎盤、軟骨、成骨組織以及骨骼肌等多種器官的生長發(fā)育缺陷[55]，由此提示Dlk1-Dio3印記區(qū)對于小鼠胚胎和胎盤的生長發(fā)育調(diào)控至關(guān)重要。Peg11主要表達于胚胎和胎盤組織[56]，在真哺乳亞綱動物尿囊絨毛膜中參與胎盤與胚胎的信息傳遞[57]。Dio3可編碼Ⅲ型脫碘酶降解甲狀腺激素，有研究發(fā)現(xiàn)Ⅲ型脫碘酶在健康哺乳動物的胎盤和子宮組織中高度表達，其原因可能是為了保護胚胎組織免受過高濃度甲狀腺激素帶來的傷害[58]，此外，缺乏Dio3基因的新生小鼠發(fā)育后期中樞甲狀腺機能減退，甚至產(chǎn)生甲狀腺毒癥[59]。Gtl2在小鼠E3.5期就出現(xiàn)表達且為印記表達[60]，當基因敲除父本染色體Glt2的DMR到第5外顯子共10 kb的區(qū)域后，小鼠胚胎出現(xiàn)了嚴重的生長遲緩并伴隨圍產(chǎn)期較高死亡率[61]，當基因敲除母本染色體Glt2第1外顯子到第5外顯子共5 kb的區(qū)域后，下游的長鏈非編碼RNA表達完全受到抑制，并導致小鼠圍產(chǎn)期死亡[62]，由此提示Dlk1-Dio3印記區(qū)內(nèi)的非編碼RNA轉(zhuǎn)錄本參與調(diào)控胎盤和胚胎生長?；蚯贸齅eg3后，小鼠胚胎腦中血管內(nèi)皮生長因子及其Ⅰ型受體的表達顯著提高[63]，腦血管增加[64]，表明Meg3參與神經(jīng)與代謝調(diào)控，可能在抑制腫瘤發(fā)生方面也發(fā)揮了一定的作用[65]。

4.3Peg10

Peg10位于人類7號染色體、小鼠6號染色體和牛4號染色體上。Peg10的表達主要分布于胎盤、卵巢、睪丸及心、肺、腦等組織中，在迷路滋養(yǎng)細胞形成、胚胎發(fā)育、妊娠期新陳代謝和正常妊娠免疫耐受的建立等方面也發(fā)揮著重要作用。Peg10配子DMR DNA甲基化的缺失會降低胚胎的發(fā)育能力、減少迷路滋養(yǎng)層的體積[66]。有報道指出Peg10異常甲基化可使克隆牛胎盤異常發(fā)育，增加早期流產(chǎn)風險[67]。敲除Peg10基因可導致小鼠胎盤發(fā)育缺陷[47]、胚胎發(fā)育異常、胚胎中成膠質(zhì)細胞及迷路層缺失，甚至早期胚胎死亡[68]。Peg10維持在一定水平可以促進孕激素及絨毛膜促性腺激素的合成，有利于胎盤定植及胚胎發(fā)育。Peg10在妊娠早期和中期表達量上升與早期蛻膜與絨毛滋養(yǎng)細胞分化、發(fā)育及胎盤形成有關(guān)，Peg10的ICR被認為是妊娠中期胎盤功能的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子[66]。Peg10妊娠晚期表達量下降[69]與胎盤鈣化、葡萄糖轉(zhuǎn)運等有密切關(guān)聯(lián)[70]。妊娠晚期胎盤組織中Peg10異常表達不僅降低胎盤效率、胎兒和胎盤質(zhì)量比[71]，還會增加妊娠期患子癇前期和胎兒宮內(nèi)發(fā)育遲緩的風險[72]。

4.4其他印記基因?qū)ε咛ズ吞ケP發(fā)育的調(diào)控

父系表達基因1(paternally expressed gene1，Peg1)位于人7號染色體，在所有胎兒組織表達[73]，有試驗顯示Peg1在胎盤組織上的表達并不依賴于啟動子區(qū)甲基化水平的變化，而可能是Peg1基因2個啟動子之間的父系表達非編碼RNA父系表達基因轉(zhuǎn)錄本1(Peg1-As)在生長發(fā)育過程中參與調(diào)控Peg1的表達[74]。父系表達基因3(paternally expressed gene3，Peg3)定位于小鼠7號染色體，敲除Peg3后，小鼠胎盤體積縮小[49]，有報道指出Peg3突變的小鼠，其胎盤較小，胚胎出生后體重較低[75]，另有試驗發(fā)現(xiàn)Peg3在人胎盤中的高表達受其啟動子區(qū)甲基化的影響，與嬰兒的初生重存在正相關(guān)[76]。L3mbtl1是位于人20號染色體上的父系表達基因，在生殖細胞和生殖干細胞早期階段均有表達，L3mbtl1缺陷可抑制生殖干細胞染色質(zhì)轉(zhuǎn)錄，并影響胚胎干細胞向滋養(yǎng)外胚層分化。在妊娠早期胎盤組織中L3mbtl1表達量下調(diào)，可能會增加流產(chǎn)、胚胎停育的風險[67]。Mash2基因可以調(diào)節(jié)成漿細胞的發(fā)育，這對胎盤的生長發(fā)育起重要作用[36]。Kcnq1基因簇中的基因只在胎盤中表達印記，維持由DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶1(Dnmt1)修飾突變的胚胎中印記的表達[55]，Kcnq1配子DMR的丟失與滋養(yǎng)層巨細胞的膨脹密切相關(guān)[61]。Phlda2基因的表達在宮內(nèi)發(fā)育遲緩嬰兒的胎盤中上調(diào)[77-78]，提示該基因可作為一種負增長調(diào)節(jié)劑。在小鼠早期胚胎中能發(fā)育相關(guān)基因3(Dppa3)可保護5-甲基胞嘧啶不被TET(ten-eleven translocation)蛋白催化氧化[79]，提示Dppa3可通過調(diào)控DNA甲基化狀態(tài)調(diào)控胚胎發(fā)育中的印記狀態(tài)[80]。

5小結(jié)

綜上所述，哺乳動物胎盤和胚胎的生長發(fā)育受多種印記基因調(diào)控，其功能異?？蓪е屡咛サ陌l(fā)育受限。印記基因在胎盤和胚胎的表達模式與成年動物組織中的表達模式存在顯著差異，由此表明哺乳動物胎盤及胚胎中印記基因具有至關(guān)重要的調(diào)控功能。但目前研究多側(cè)重于人和小鼠，大部分研究成果也是基于人和小鼠這2種模型，加強對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟型動物(豬牛羊等)胚胎和胎盤印記基因的研究力度將有助于改善其繁殖性能，減少流產(chǎn)損失和幼畜出生缺陷。另外，除了對H19、IGF2、IGF2R等早期發(fā)現(xiàn)的印記基因的序列、ICR、DNA甲基化狀態(tài)研究的較為透徹外，其余大部分印記基因的印記機制尚不明確。研究人員對于印記基因與胎盤、胚胎之間的互作研究也很薄弱。針對現(xiàn)有研究內(nèi)容的盲區(qū)，可以預見不同哺乳動物印記基因的完全確定、不同印記簇或印記之間的機制與互作關(guān)系、不同印記對生殖器官發(fā)育的調(diào)控作用及其作用機制等方面的研究將成為相關(guān)研究領(lǐng)域的熱點。

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(責任編輯王智航)

Imprinted Genes: Regulatory Mechanism on Development of Mammalian Embryos and Placenta

XU Juanzhi1,2YAN Qiongxian2*WU Xiaosong1*TAN Zhiliang2

(1. College of Animal Sciences and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China;2. Key Laboratory of Subtropical Agro-Ecological Processes, Institute of Subtropical Agriculture,Chinese Academy of Sciences, Changsha 410125, China)

Abstract:Imprinted genes play a significant role in the regulation of life processes in mammals. In the early stage of life, imprinted genes adjust allele’s expression or silence with epigenetic modification and subsequently regulate the growth of embryos and placenta. The abnormal expressions of imprinted genes are closely related to fetal growth restriction, developmental arrest and thyroid detoxification in the embryos and placenta, so it is important to explore the regulation mechanisms of imprinted genes on the development of embryos and placenta for the purpose of prevention from intrauterine growth restriction, congenitial defect and potential diseases late in the life. This review summarized the main characteristics of imprinted genes, erasure and reconstruction of the imprinting of the sex gonad and the related epigenetic modification, and the latest research progress in the development of mammalian embryos and placenta affected by imprinted genes.[Chinese Journal of Animal Nutrition, 2016, 28(6)：1661-1669]

Key words:imprinted gene; mammalian; embryo; placenta; epigenetic modification

doi：10.3969/j.issn.1006-267x.2016.06.005

收稿日期：2015-12-31

基金項目：湖南省自然科學基金項目(13JJ6102)；中國科學院外籍青年科學家計劃(2013Y2GA0010)

作者簡介：徐涓之(1992—)，女，四川自貢人，碩士研究生，從事動物營養(yǎng)與飼料資源開發(fā)利用研究。E-mail： xujuanzhi@126.com *通信作者：顏瓊嫻，助理研究員，E-mail： yanqx14@isa.ac.cn；伍小松，副研究員，E-mail： wuxiaosong529@126.com

中圖分類號：S852.2

文獻標識碼：A

文章編號：1006-267X(2016)06-1661-09

*Corresponding authors: YAN Qiongxian, assistant professor, E-mail: yanqx14@isa.ac.cn； WU Xiaosong, associate professor, E-mail: wuxiaosong529@126.com