郭韶珂，裴 杰，王興東，吳曉云，郭 憲

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所，甘肅省牦牛繁育工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅蘭州 730050）

RNA將遺傳信息從DNA傳遞到蛋白質(zhì)，維持生命活動的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。RNA修飾是RNA調(diào)控生物系統(tǒng)、維持RNA穩(wěn)定的主要方式，和DNA修飾在表觀遺傳學(xué)中發(fā)揮的多種作用類似，RNA上的可逆化學(xué)修飾已作為普遍現(xiàn)象出現(xiàn)，可能會開啟“RNA表觀遺傳學(xué)”的新篇章。目前在mRNA和非編碼RNA中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了100多種不同的RNA修飾，其中1974年發(fā)現(xiàn)的N6-甲基腺苷（N6-methyladenosine，mA）甲基化是最普遍的RNA內(nèi)部修飾。mA修飾在生物體的各個組織中都被發(fā)現(xiàn)，這種修飾通過控制RNA代謝、剪接、降解和翻譯來調(diào)控基因表達(dá)和實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的生物學(xué)功能。近年來，有研究報(bào)道m(xù)A修飾在細(xì)胞分化、動物發(fā)育、動物生殖和疾病發(fā)生中起到重要調(diào)控作用。mA甲基化相關(guān)酶表達(dá)異常也會影響mA的修飾水平，進(jìn)而影響生物體的生殖和分化功能，提示mA修飾可能是生殖類疾病調(diào)控的新靶點(diǎn)，然而其作用機(jī)制還未闡明。本文從mA修飾特點(diǎn)、mA甲基化酶及其在動物配子發(fā)生和胚胎發(fā)育等生殖方面的調(diào)控作用進(jìn)行分析和總結(jié)，旨在為mA修飾在家畜生殖和育種上的研究與應(yīng)用提供思路和理論依據(jù)。

1 m6A修飾的定位

mA修飾是指在mRNA中腺苷酸（A）的第六位氮原子處發(fā)生甲基化，在人和小鼠中有1/3～1/2的mRNA存在mA修飾。哺乳動物mRNA中分離的mA占所有腺苷核苷酸的0.1%～0.4%，平均每2 000個核苷酸上就存在1個mA修飾峰（mA peak），每條mRNA上含有3～5個mA peak。在研究初期有人推測mA可能來自rRNA和snRNA的污染，并認(rèn)為特定mA位點(diǎn)的突變不會影響mRNA的豐度和加工。雖然mA的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但mRNA在細(xì)胞內(nèi)的豐度較低，并且對檢測它的化學(xué)處理不敏感，在所檢測的細(xì)胞mRNA中很少檢測到mA。直到2012年，Dominissini等和Meyer等將免疫沉淀技術(shù)與下一代高通量測序（mA-Seq或 MeRIP-Seq）結(jié)合起來，這種方法可以對mA修飾進(jìn)行分辨率為200 nt的全基因組定位，并首次在人和小鼠組織中7 000多個基因的轉(zhuǎn)錄本中檢測到12 000多個mApeak。mA修飾在約25%的轉(zhuǎn)錄本中是非隨機(jī)分布的，研究發(fā)現(xiàn)mA在終止密碼子附近、3′非翻譯區(qū)（3′-UTR）和較長內(nèi)部外顯子中富集，并更多地出現(xiàn)在前體mRNA中，優(yōu)先嵌入由5′-RRACU-3′（R=A或G；H=A、C或U）組成的共有序列基序中。隨后，2015年，研究發(fā)現(xiàn)通過miCLIP和mA-CLIP技術(shù)可以將mA修飾位點(diǎn)精確到近單堿基分辨率的測定，但由于實(shí)驗(yàn)方法涉及同位素標(biāo)記成本過高，目前實(shí)驗(yàn)室仍普遍采用MeRIP-Seq技術(shù)進(jìn)行mA檢測。

2 m6A甲基化酶

2010年，He首次提出在基因表達(dá)調(diào)控中可逆的RNA修飾問題。Jia等的研究進(jìn)一步證實(shí)了mA修飾的動態(tài)可逆性。mA修飾的調(diào)控功能需要甲基化轉(zhuǎn)移酶（Writer）、去甲基化酶（Eraser）和甲基化閱讀蛋白（Reader）3種酶協(xié)同發(fā)揮作用。甲基化轉(zhuǎn)移酶的作用是使mRNA上的腺苷酸發(fā)生甲基化修飾，而發(fā)生甲基化修飾的堿基可以在去甲基化酶的作用下將甲基移除，甲基化閱讀蛋白的功能是識別這些發(fā)生甲基化修飾的甲基位點(diǎn)，不同的閱讀蛋白發(fā)揮的調(diào)控功能也不相同。

2.1 甲基化轉(zhuǎn)移酶 甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合體是催化mA修飾的重要物質(zhì)，其關(guān)鍵成分主要包括甲基轉(zhuǎn)移酶3（METTL3）、甲基轉(zhuǎn)移酶14（METTL14）和Wilms腫瘤1相關(guān)蛋白（WTAP）。METTL3在各個組織中都有表達(dá)，在睪丸中的表達(dá)尤其豐富。METTL14是METTL3的高度同源物，METTL3和METTL14之間會形成一個化學(xué)計(jì)量比為1:1的穩(wěn)定異二聚體，前者作為催化亞基，后者提供RNA結(jié)合支架，并且這個復(fù)合物的甲基化活性要高于這兩個酶單獨(dú)的甲基化活性。WTAP是一種與Wilms腫瘤1（WT1）蛋白結(jié)合的剪切因子，它在體外不顯示mA修飾的催化活性，但WTAP在核小點(diǎn)中與METTL3-METTL14相互作用，共同參與mA RNA甲基化過程。Sorci等研究顯示，METTL3蛋白的敲低和過度表達(dá)均導(dǎo)致WTAP蛋白上調(diào)。KIAA1429也稱為vir樣mA甲基轉(zhuǎn)移酶相關(guān)蛋白VIRMA，是mA甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物的新鑒定成分，在指導(dǎo)區(qū)域選擇性mA沉積中起關(guān)鍵作用。有研究表明，甲基轉(zhuǎn)移酶可以通過調(diào)節(jié)RNA半衰期和選擇性剪切來影響機(jī)體的組織或干細(xì)胞的分化異常，也可通過調(diào)節(jié)mRNA翻譯和基因表達(dá)發(fā)揮致癌作用。

2.2 去甲基化酶 Jia等首次在小鼠中發(fā)現(xiàn)去甲基化酶脂肪質(zhì)量和肥胖相關(guān)蛋白（FTO），F(xiàn)TO的發(fā)現(xiàn)證明了mA修飾是通過可逆調(diào)節(jié)來影響mRNA的功能。FTO在控制食物攝入的下丘腦部位表達(dá)量最高?；虮磉_(dá)下調(diào)提高mRNA中mA的水平，而基因上調(diào)表達(dá)抑制mA甲基化，這一現(xiàn)象揭示FTO具有去甲基化活性。隨后被發(fā)現(xiàn)的另一個去甲基化酶是同為ALKB家族成員的-酮戊二酸依賴的雙加氧酶ALB同系物5（ALKBH5），ALKBH5主要通過其去甲基化活性影響mRNA的輸出和加工。ALKBH5在大多數(shù)組織中都有表達(dá)，在小鼠睪丸中的表達(dá)量最高，基因敲除的雄性小鼠表現(xiàn)出精子發(fā)生異常。到目前為止，僅有FTO和ALKBH5兩個mA去甲基化酶被發(fā)現(xiàn)，由于它們在組織分布和RNA靶點(diǎn)的種類上存在差異，它們在RNA代謝中發(fā)揮的生物學(xué)作用也不盡相同。此外，F(xiàn)TO不僅與肥胖的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)，也與其他代謝性疾病和癌癥的發(fā)生有關(guān)，ALKBH5在癌癥發(fā)病和抑制的機(jī)理中起到關(guān)鍵作用。

2.3 甲基化閱讀蛋白 使mA甲基化發(fā)揮生物學(xué)作用的是特定的閱讀蛋白。YT521-B Homology（YTH）結(jié)構(gòu)域家族在真核生物中普遍存在，具有YTH結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)可識別mA標(biāo)記，并且發(fā)揮RNA剪接、mRNA衰減、翻譯的分子功能。在人類基因組中發(fā)現(xiàn)了5個YTH家族的閱讀蛋白，根據(jù)一級序列和結(jié)構(gòu)特征分為3類：YTHDC1（DC1家族）、YTHDC2（DC2家族）和YTHDF1-3（DF家族）。YTH蛋白在細(xì)胞內(nèi)有不同的分布，其中YTHDF家族蛋白和YTHDC2蛋白廣泛分布于細(xì)胞質(zhì)中，而YTHDC1蛋白主要分布于細(xì)胞核中。YTHDF1能特異性識別和結(jié)合3′-UTR區(qū)中的mA，并直接與啟動因子相互作用以促進(jìn)翻譯。YTHDF2的羧基末端結(jié)構(gòu)域選擇性地結(jié)合特定區(qū)域發(fā)生mA甲基化的mRNA，促進(jìn)mRNA的衰退與降解。YTHDF3同樣也可以促進(jìn)翻譯，它通過與YTHDF1的協(xié)同作用促進(jìn)甲基化mRNA的翻譯和蛋白質(zhì)合成。研究發(fā)現(xiàn)YTHDF3敲除會降低YTHDF1和YTHDF2的RNA結(jié)合特異性。YTHDC1是唯一發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞核內(nèi)mA閱讀蛋白，它在核mRNA加工和核定位中發(fā)揮作用。YTHDC2與減數(shù)分裂特異的包含卷曲結(jié)構(gòu)域的蛋白（MEIOC）形成復(fù)合物，通過其YTH結(jié)構(gòu)域識別mA來調(diào)節(jié)RNA水平。除了含有YTH結(jié)構(gòu)域的蛋白外，有報(bào)道稱真核細(xì)胞啟動因子3（eIF3）也為mA閱讀蛋白。5′-UTR中包含mA的mRNA可以直接結(jié)合eIF3，可以在沒有帽結(jié)合因子eIF4E的情況下募集43S復(fù)合體以啟動mRNA的翻譯。

3 m6A修飾調(diào)控動物生殖過程

3.1 影響干細(xì)胞增殖和分化 在哺乳動物中，精原干細(xì)胞（Spermatogonial Stem Cell，SSC）會進(jìn)行無限制的自我更新和分化以生成精原細(xì)胞，維持雄性的整個生命周期中都能持續(xù)產(chǎn)生精子。SSCs自我更新和分化之間的平衡受到外部環(huán)境刺激和特定內(nèi)在基因表達(dá)的調(diào)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)，SSCs的大多數(shù)關(guān)鍵調(diào)控因子都具有廣泛的mA甲基化修飾。小鼠生殖細(xì)胞中METTL3或METTL14通過控制SSCs增殖和分化的關(guān)鍵調(diào)控因子的轉(zhuǎn)錄本來維持SSCs穩(wěn)態(tài)，其特異性失活會引起mA缺失，導(dǎo)致SSCs過度增殖，從而使SSCs庫耗竭。

在動物的胚胎干細(xì)胞（Embryonic Stem Cell，ESC）中也發(fā)現(xiàn)了mA甲基化修飾在維持自我更新和分化過程中發(fā)揮作用。在mESC中，mA的靶標(biāo)包括ESC核心多能性網(wǎng)絡(luò)和分化過程中具有動態(tài)控制豐度的轉(zhuǎn)錄本。Batista等在人和小鼠ESCs中鑒定出的位置和序列特征表明，mA沉積的機(jī)制與體細(xì)胞中的機(jī)制相似，與未修飾的轉(zhuǎn)錄本相比，發(fā)生mA修飾的轉(zhuǎn)錄本具有RNA半衰期縮短、mRNA衰減速率增加、翻譯效率降低的特點(diǎn)。Wang等報(bào)道小鼠胚胎干細(xì)胞中敲除后會表現(xiàn)出喪失自我更新能力的表型特征。然而，Batista等研究表明，缺失不會影響ESCs的生存能力或自我更新，只是ESCs的更新速度有所提高。這兩項(xiàng)研究中觀察到的表型差異可能是由于不同細(xì)胞類型對mA修飾的RNA依賴性不同，急性與慢性失活或RNAi脫靶的作用所致。缺失的ESCs增強(qiáng)了自我更新能力，但mA不足會影響ESCs在體外和體內(nèi)從自我更新到分化成特定譜系的過程，導(dǎo)致ESCs分化受阻，這是通過限制許多ESC基因（包括多能性調(diào)節(jié)劑）的水平實(shí)現(xiàn)的。

3.2 調(diào)控精子減數(shù)分裂和精子發(fā)生 精子生成是一個復(fù)雜的過程，涉及動態(tài)的精原細(xì)胞分化、減數(shù)分裂和精細(xì)胞分化過程。近年來，去甲基化酶和甲基轉(zhuǎn)移酶催化的mA修飾已被證實(shí)在動物精子的發(fā)育過程中起重要作用。METTL3在睪丸發(fā)育期間在生殖細(xì)胞和體細(xì)胞中均表達(dá)，但在未分化精原細(xì)胞中的表達(dá)相對較高。缺失會影響與精子發(fā)生相關(guān)基因的表達(dá)模式，使精母細(xì)胞無法達(dá)到減數(shù)分裂前期的粗線期，嚴(yán)重阻斷了精原細(xì)胞分化和最初的減數(shù)分裂正常進(jìn)行。METTL3介導(dǎo)的mA修飾通過基因的選擇性剪接在精子發(fā)生中起重要調(diào)節(jié)作用，如選擇性剪接因子Bcas2在減數(shù)分裂的轉(zhuǎn)化過程中起作用。與這些結(jié)果不同的是，Lin等研究發(fā)現(xiàn)或單獨(dú)缺失的小鼠表現(xiàn)出正常的減數(shù)分裂和精子發(fā)生，但和聯(lián)合缺失的個體表現(xiàn)出精子分化受損，這是由于精子發(fā)生關(guān)鍵因子翻譯失調(diào)所致。這表明，METTL3和METTL14在精子發(fā)生晚期中可能具有不同或部分重疊的功能，而mA調(diào)控RNA翻譯可能是控制精子發(fā)生后期的機(jī)制。

mA去甲基酶的缺失也會導(dǎo)致精子發(fā)生受損。ALKBH5的整體失活除導(dǎo)致雄性小鼠不育外，均不會導(dǎo)致明顯的發(fā)育缺陷或成年疾病，這表明ALKBH5只在精子形成過程中起至關(guān)重要的作用。ALKBH5從前體mRNA正確擦除mA對于在睪丸中的粗線精細(xì)胞和圓形精子細(xì)胞的細(xì)胞核中正確剪接和產(chǎn)生較長的3′-UTR mRNA是必不可少的，否則，將導(dǎo)致異常剪接。mA去甲基化酶和甲基轉(zhuǎn)移酶在精子從形成到發(fā)生過程中的重要作用還表明，mA修飾的總體平衡是在精子發(fā)生過程中維持分化程序的關(guān)鍵，可逆的mA修飾是減數(shù)分裂和單倍體生精細(xì)胞中控制mRNA轉(zhuǎn)錄后命運(yùn)的關(guān)鍵機(jī)制。

作為甲基化閱讀蛋白的YTHDC2同樣在從有絲分裂性精原細(xì)胞的基因表達(dá)程序成功過渡到減數(shù)分裂精子細(xì)胞中起著至關(guān)重要的作用。在雄性小鼠睪丸中的缺失改變精原細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂中相關(guān)基因的表達(dá)，導(dǎo)致其無法正確進(jìn)行減數(shù)分裂。YTHDC2降低mRNA的豐度可能通過募集衰變機(jī)制，以在哺乳動物細(xì)胞翻譯期間或之后加速mRNA靶標(biāo)的降解。上述研究表明，YTHDC2在調(diào)節(jié)mA修飾的轉(zhuǎn)錄本水平，以維持有利于減數(shù)分裂進(jìn)展的基因表達(dá)程序中的作用，不過由YTHDC2組裝的mA指導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控復(fù)合物的詳細(xì)作用機(jī)理還需要進(jìn)一步的研究。

3.3 調(diào)控卵子發(fā)生 卵子發(fā)生的過程分為生長、成熟和排卵3個階段。有研究發(fā)現(xiàn)，mA修飾主要發(fā)生在生殖細(xì)胞中，而不是卵巢體細(xì)胞中，并且mA水平隨著減數(shù)分裂的啟動而顯著增加。在非洲爪蟾的生發(fā)泡期（GV期）或減數(shù)分裂中期II期，卵母細(xì)胞中的mRNA發(fā)生廣泛的mA修飾，這些mRNA主要參與轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)磷酸化和細(xì)胞分裂等生物學(xué)過程，而mA甲基化可能通過抑制mRNA翻譯來影響減數(shù)分裂進(jìn)行。斑馬魚中的缺失導(dǎo)致膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)和類固醇生成途徑中關(guān)鍵酶的mRNA水平顯著降低，損害卵母細(xì)胞減數(shù)分裂過程。這很可能是mA水平降低導(dǎo)致性激素合成和促性腺激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)重要基因表達(dá)受阻的結(jié)果，可通過體內(nèi)和體外激素來挽救。最新研究發(fā)現(xiàn)，KIAA1429介導(dǎo)的RNA代謝在小鼠卵泡形成和卵母細(xì)胞能力維持中起關(guān)鍵作用，其缺失導(dǎo)致卵泡發(fā)育不良，完全長大的生發(fā)泡卵母細(xì)胞無法經(jīng)歷生發(fā)泡破裂（GVBD），因此喪失恢復(fù)減數(shù)分裂的能力。這主要是改變了卵泡發(fā)育必需的卵母細(xì)胞衍生因子的表達(dá)模式所致，影響了與卵子發(fā)生有關(guān)的基因的選擇性剪接。

甲基化閱讀蛋白也是哺乳動物卵母細(xì)胞能力的內(nèi)在決定因素。研究發(fā)現(xiàn)，3種mA閱讀蛋白YTHDF2、YTHDC1和YTHDC2在調(diào)節(jié)雌性動物生殖方面的功能略有不同。YTHDF2主要維持女性的生育力和卵母細(xì)胞生長能力，YTHDC1是卵母細(xì)胞生長和成熟所必需的，YTHDC2是卵母細(xì)胞減數(shù)分裂進(jìn)程所必需的。YTHDF2可能以mA依賴性的方式調(diào)節(jié)卵母細(xì)胞減數(shù)分裂成熟過程中的mRNA降解，YTHDF2缺失不會嚴(yán)重影響卵母細(xì)胞的生長或母體轉(zhuǎn)錄的發(fā)生，只會導(dǎo)致在卵母細(xì)胞成熟期間基因mRNA表達(dá)量的異常。YTHDC1在卵母細(xì)胞核中的前mRNA轉(zhuǎn)錄物的加工中起關(guān)鍵作用，可以調(diào)節(jié)含mA的mRNA的核輸出和選擇性剪接。除了剪接缺陷外，YTHDC1缺失還會引起卵母細(xì)胞中廣泛的替代性聚腺苷酸化，影響多腺苷酸化位點(diǎn)的選擇和3′-UTR長度。Wojtas等研究表明YTHDC2缺失卵巢的RNA-seq分析顯示轉(zhuǎn)錄組調(diào)控異常，這可能導(dǎo)致雌性生殖細(xì)胞無法成功執(zhí)行減數(shù)分裂程序，從而導(dǎo)致不孕。Zeng等在雌性生殖細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的YTHDC2表達(dá)模式與其他人報(bào)道的兩性減數(shù)分裂生殖細(xì)胞中的表達(dá)模式相似，這表明YTHDC2在介導(dǎo)不同性別之間的生育力和配子發(fā)生方面具有潛在的保守功能。

3.4 影響早期胚胎發(fā)育 mA修飾可能通過調(diào)節(jié)mRNA的衰變影響細(xì)胞周期進(jìn)而影響早期胚胎發(fā)育過程。有研究發(fā)現(xiàn)在小鼠胚胎中敲除后會導(dǎo)致神經(jīng)中放射狀膠質(zhì)細(xì)胞周期進(jìn)程中斷，最終導(dǎo)致腦皮層厚度減小，甚至?xí)霈F(xiàn)出生后死亡的現(xiàn)象。而小鼠中的METTL3滅活或果蠅中的IME4（METTL3的同系物）滅活也會發(fā)生一定的胚胎致死率，這證明mA在譜系分化中起著至關(guān)重要的作用。Zhao等發(fā)現(xiàn)mA修飾會影響斑馬魚早期胚胎中的靶標(biāo)mRNA的穩(wěn)定性和隨后的蛋白質(zhì)合成。斑馬魚胚胎中的的敲除減緩了阻礙了合子基因組的激活，使其在細(xì)胞周期的G2晚期或M早期處于阻滯狀態(tài)，并在整個幼蟲壽命中保持發(fā)育延遲。另一項(xiàng)研究報(bào)道了METTL3在著床前胚胎發(fā)育中發(fā)揮重要作用，METTL3介導(dǎo)的mA可能通過阻止mRNA降解來影響母體到合子的轉(zhuǎn)換和合子基因組的激活。

3.5 控制性別決定 mA修飾還與動物的性別決定有關(guān)。Haussmann等研究發(fā)現(xiàn)，mA在果蠅性別決定和劑量補(bǔ)償中起作用，IME4失活的果蠅盡管仍能存活并飛行，但表現(xiàn)出偏向雄性的性別發(fā)育。果蠅性別決定性的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子是RNA結(jié)合蛋白SXL，它在雌性中特異性表達(dá)。果蠅控制性別分化通常采用劑量補(bǔ)償機(jī)制，即上游的X:A的性染色體和常染色體比例決定下游的是否會被激活。Lence等研究發(fā)現(xiàn)雄性果蠅基本不受IME4的影響，而雌性果蠅中的缺失在基因型上表現(xiàn)出與雄性果蠅共有的外顯子插入以及雌雄果蠅獨(dú)有的剪切模式。這些結(jié)果表明，IME4破壞了果蠅體內(nèi)正常的劑量補(bǔ)償效應(yīng)，并通過調(diào)控影響雌雄果蠅的存活。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)YT521-B（YTHDC1的同源物）是調(diào)節(jié)性別決定因子SXL的主要mA效應(yīng)因子，YT521-B過表達(dá)可誘導(dǎo)雌性的特異性SXL剪接，該發(fā)現(xiàn)在其他研究中也得到證實(shí)。mA介導(dǎo)的基因表達(dá)調(diào)節(jié)可能是自然界發(fā)現(xiàn)的多種性別決定機(jī)制的關(guān)鍵步驟，目前只是在果蠅中被發(fā)現(xiàn)，這可能跟果蠅特殊的性別分化機(jī)制有關(guān)。在其他動物中的調(diào)控機(jī)制需進(jìn)一步探究。

3.6 mA與人類生殖疾病相關(guān) 弱精子癥（Asthenozoos permia，AS）是男性不育的常見原因，實(shí)驗(yàn)表明，與健康對照組相比AS患者精漿中的mA水平顯著增加，精子中METTL3可能調(diào)節(jié)某些與精子運(yùn)動相關(guān)的基因的穩(wěn)定mRNA表達(dá)。mA不僅與某些代謝物水平減少相關(guān)，似乎與精子數(shù)量、運(yùn)動性和曲線速度也顯著相關(guān)。與這個結(jié)果相似的是，通過分析特發(fā)性無精癥（Idiopathic Azoospermia，IA）患者的GEO數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)，YTHDF3的過表達(dá)可能在精子發(fā)生障礙的機(jī)制中起重要作用。

表1 m6A甲基化修飾調(diào)控生殖發(fā)育過程的主要機(jī)制

卵巢早衰（Premature Ovarian Insufficiency，POI）是一種早期卵巢功能障礙，Ding等發(fā)現(xiàn)mA含量與POI風(fēng)險(xiǎn)高度相關(guān)，F(xiàn)TO調(diào)控的細(xì)胞凋亡會損害卵巢顆粒細(xì)胞功能并進(jìn)一步引起卵巢癌。多囊卵巢綜合征（Polycystic Ovary Syndrome，PCOS）是一種常見的內(nèi)分泌失調(diào)，Zhang等研究發(fā)現(xiàn)mA修飾引起卵巢過度刺激后PCOS患者黃素化顆粒細(xì)胞（GC）中與細(xì)胞凋亡相關(guān)基因上調(diào)，這可能與YTHDF2調(diào)節(jié)mRNA降解有關(guān)。上述這些結(jié)果暗示mA水平可能是導(dǎo)致人類不育的潛在生物標(biāo)志物。

4 小 結(jié)

mA修飾作為表觀遺傳修飾的一種，以其廣泛的存在影響著生物各個組織的生長發(fā)育。在mRNA中，mA修飾可以通過不同的機(jī)制影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能。目前研究發(fā)現(xiàn)，甲基轉(zhuǎn)移酶主要通過單獨(dú)的或兩者協(xié)同作用調(diào)控兩性生殖和胚胎發(fā)育；去甲基化酶FTO主要調(diào)控卵母細(xì)胞成熟和卵巢發(fā)育，而ALKBH5主要調(diào)控精子發(fā)生和發(fā)育；閱讀蛋白YTHDC1、YTHDC2、YTHDF2主要在雌性生殖中起調(diào)節(jié)作用。這表明mA可能是通過不同的調(diào)控機(jī)制在動物配子發(fā)生過程中發(fā)揮不同作用。總的來說，mA調(diào)控兩性生殖以及早期胚胎發(fā)育主要是通過控制基因表達(dá)、選擇性剪接、mRNA降解和翻譯效率來實(shí)現(xiàn)的。

目前，仍存在以下問題需要研究人員去探究：1）mA甲基化是否和其他修飾聯(lián)合調(diào)控動物生殖系統(tǒng)發(fā)育；2）除了人和小鼠等模式動物，在其他家畜的生殖發(fā)育中mA修飾的功能以及作用機(jī)制是否相似？3）目前在動物生殖學(xué)方面的研究主要集中在mA甲基化產(chǎn)生的影響，其在生殖生育中的確切作用和潛在分子機(jī)制的全面系統(tǒng)研究尚不完善。通過檢測或調(diào)節(jié)甲基化作用酶的水平，有望成為診斷和治療某些生殖方面疾病的新突破口。未來對mA修飾在動物生殖上的深入研究不僅可以促進(jìn)對表觀遺傳調(diào)控的理解，而且對人類生殖疾病的發(fā)生與治療以及在家畜繁殖育種中的應(yīng)用有著積極作用。