我国实现人类早期胚胎发育调控机理新突破

在人类早期胚胎发育的奥秘中，DNA甲基化与去甲基化扮演着关键角色。北京大学第三医院与北京大学生命科学学院的研究者携手合作，揭开了一项全新的科学发现，这一发现为我们揭示了人类早期胚胎DNA甲基化调控网络的奥秘。这项成果在国际顶级期刊《自然》上得到了广泛报道，为我们对人类自身早期胚胎发育的认识开启了新的篇章。

从单个受精卵细胞开始，父母的表观遗传记忆信息通过精子和卵母细胞传递给下一代。在这个过程中，DNA甲基化及去甲基化发挥了至关重要的作用。研究者们发现，在胚胎植入前的发育过程中，发生了哺乳动物甲基化组最显著的全基因组范围的改变。这些改变包括父母表观遗传记忆的大规模擦除，以及胚胎DNA甲基化水平的显著降低。

这项研究为我们提供了五个重要的发现：在受精前，精子和卵母细胞中的DNA甲基化程度都很高。在受精后，这些表观遗传记忆被大规模擦除。到植入前的囊胚阶段，胚胎的DNA甲基化水平达到最低点。在这个过程中，标记着印记基因的DNA甲基化得以精确维持和保留。来自精子的父源DNA去甲基化速度在受精后快于来自卵母细胞的母源DNA去甲基化速度。到了晚期，父源DNA甲基化程度已经低于母源DNA甲基化程度。

第三项重要发现是受精卵基因组DNA去甲基化过程的异质性。在相同发育阶段的不同受精卵中，基因组DNA的甲基化程度存在显著差异。这表明，每个受精卵在擦去表观遗传记忆的过程中都有其独特的方式。第四项发现是人类早期胚胎在植入前发育过程中，在擦去表观遗传记忆和抑制转座子重复序列的转座活性之间取得了巧妙的平衡。研究者们还发现了人类卵母细胞中的非CpG位点上存在大量的DNA甲基化，这些非CpG位点的甲基化可能参与调控基因转录。

这项研究为我们理解人类早期胚胎发育过程中的表观遗传调控机制提供了重要的线索。它对于辅助生殖技术的安全性评估与改善、临床上疑难病例的诊治都有着重要的指导意义。这一发现也为未来的研究提供了新的方向，让我们对生命的奇妙之旅有了更深的认识。