摘要 為探索囊胚孵化發(fā)育中關(guān)鍵基因的表達規(guī)律、進一步解析妊娠識別機制，以小鼠囊胚為模型，對孵化進程中不同時期的囊胚進行轉(zhuǎn)錄組分析，并對關(guān)鍵基因表達量進行qPCR 檢測，對關(guān)鍵蛋白表達模式進行免疫熒光染色。轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)小鼠囊胚從擴張、孵化到完成孵化的孵化過程，差異基因表達呈2 種調(diào)控模式，對調(diào)控模式中的基因集進行GO 分析、KEGG 分析，發(fā)現(xiàn)涉及免疫與炎癥、細胞分化、凋亡過程等生物過程。qPCR 結(jié)果顯示Ptgs1、Lyz2、Il?1α、Cfb、Ccl9 表達上調(diào)，Cd36 表達下調(diào)，結(jié)果與轉(zhuǎn)錄組分析一致。免疫熒光染色分析發(fā)現(xiàn)Plac1、Cdx2、C3 在小鼠囊胚孵化過程中表達下調(diào)，Lyz2、Il‐1β 則表達上調(diào)。以上研究結(jié)果表明小鼠囊胚在孵化進程中，基因表達呈特定的分化動態(tài)，異常基因表達將導致孵化停滯。

關(guān)鍵詞 小鼠囊胚； 孵化； 基因表達； 分化模式； 生長發(fā)育

中圖分類號 Q7 文獻標識碼 A 文章編號 1000-2421（2024）02-0197-08

哺乳動物胚胎發(fā)育從受精開始，經(jīng)過一系列細胞增殖和分化，最終形成一個由滋養(yǎng)外胚層（trophectoderm，TE）圍繞內(nèi)細胞團（inner cell mass，ICM）的空腔結(jié)構(gòu)，即囊胚。隨著囊胚腔的不斷擴大，胚胎從透明帶中孵化出來與子宮內(nèi)膜接觸，開始胚胎植入和妊娠，從而在子宮內(nèi)發(fā)育成完整個體［1-2］。囊胚孵化是植入之前一種必需的早期發(fā)育現(xiàn)象，過程包括胚泡擴張、壓力增加、透明帶變薄至破裂［3-4］，是胚胎具備著床活力和成功懷孕的先決條件，決定了胚胎隨后的生存和發(fā)育。囊胚孵化是非常重要且被精確調(diào)控的生理現(xiàn)象［5］。這些調(diào)控都具有精確的時空模式，在這期間會發(fā)生大量細胞因子的動態(tài)表達，如類固醇激素、生長因子、細胞因子、酶和轉(zhuǎn)錄因子等［6］，都參與了植入前囊胚的發(fā)育調(diào)節(jié)，為胚胎植入提供了良好的環(huán)境。目前已有的研究主要關(guān)注囊胚及之后發(fā)育的細胞胚層譜系演化和調(diào)控分子機制［7-8］，對囊胚孵化期間的基因表達動態(tài)關(guān)注較少。

孵化對哺乳動物囊胚的著床至關(guān)重要，任何影響囊胚孵化的不良因素都可能會引起胚胎著床失敗［9-11］。目前囊胚孵化過程的分子機制仍未闡明。為探究小鼠囊胚孵化過程的分子機制，本研究以ICR小鼠胚胎為研究對象，將囊胚分成孵化前、孵化中、孵化后和孵化停滯4 個階段，通過轉(zhuǎn)錄組分析各孵化階段基因表達的差異，得到孵化的差異表達基因；選取其中10 個差異表達目標基因，通過熒光定量PCR（qPCR）檢測4 個時期的囊胚基因表達，采用免疫熒光染色對基因蛋白表達進一步驗證，旨在為進一步解析囊胚孵化過程中的分子事件提供基礎數(shù)據(jù)，有望為輔助生殖技術(shù)的開發(fā)和優(yōu)化提供新思路。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

本研究所用5～7 周齡雌鼠和8 周齡ICR 雄鼠來源于新疆醫(yī)科大學實驗動物中心。小鼠飼養(yǎng)在規(guī)范的鼠房中［溫度（23±2） ℃，濕度（25±3）%，開關(guān)燈時間間隔為12 h］。動物實驗遵照新疆大學動物實驗與實驗動物福利相關(guān)規(guī)范（XJUAE-2022-07）實施。

1.2 試劑與儀器

試劑：孕馬血清促性腺激素（PMSG）、人絨毛膜促性腺激素（HCG）購自寧波激素二廠；胎牛血清（FBS）購自HyClone；磷酸緩沖鹽溶液（PBS）、KSOM 胚胎培養(yǎng)液、多聚甲醛固定液（PFA）、聚乙烯醇（PVA）和石蠟油購自SIGMA；細胞核熒光染料（DAPI）、兔抗（Lyz2、C3、Cdx2、Il-1β、Plac1）和羊抗兔（AF488）購自Abcam 公司；反轉(zhuǎn)錄試劑盒和qPCR試劑盒購自Abm 公司。