大量的胎儿丢失率困扰着所有涉及胚胎操作的体外程序，包括人类的辅助繁殖，尤其是在哺乳动物的克隆中，90%以上的重建核移植胚胎通常在怀孕期间丢失。然而，这些妊娠失败的表观遗传机制还没有得到很好的描述。年10月31日，中国农业大学赵要风、吴森等教授团队联合在PNAS上在线发表了题为"Silencingofretrotransposon-derivedimprintedgeneRTL1isthemaincauseforpostimplantationalfailuresinmammaliancloning"的文章，文章中，研究人员发现RTL1在猪诱导的多能干细胞中的恢复表达可挽救胎儿的丢失，低水平的RTL1表达似乎是妊娠失败的主要表观遗传原因。
Significance
为了探讨哺乳动物妊娠失败的表观遗传学机制，研究人员对猪的诱导多能干细胞（iPSC）核转移中的高胎儿丢失率进行了研究。研究人员从两个不同的猪品种之间的相互杂交中产生了猪的诱导多能干细胞甲基化组和相关的核移植胚胎。甲基化组分析显示，使用猪iPSC将RTL1错误调节作为妊娠失败的主要依据。值得注意的是，RTL1从核转移克隆、四倍体互补、人工授精和自然受精，对小鼠、大鼠、猪、牛和人具有广泛的生育意义。在所有这些程序中，RTL1的低表达始终与妊娠失败相对应。
Abstract
大量的胎儿丢失率困扰着所有涉及胚胎操作的体外程序，包括人类的辅助繁殖，尤其是在哺乳动物的克隆中，90%以上的重建核移植胚胎通常在怀孕期间丢失。然而，这些妊娠失败的表观遗传机制还没有得到很好的描述。该文章对猪诱导的多能干细胞和相关克隆胚胎进行了甲基化和转录组分析，发现印迹基因的异常沉默，尤其是反转录转座子衍生的RTL1基因，是妊娠失败的主要表观遗传学原因。值得注意的是，RTL1在猪诱导的多能干细胞中的恢复表达可挽救胎儿的丢失。此外，在其他哺乳动物，包括人类中，低水平的RTL1表达似乎是怀孕失败的主要表观遗传原因。
图1
大多数iPSC衍生的核转移胎儿在植入后发育期间导致流产，（A）显示iPSC衍生胚胎的构建的示意图。OKSM表示OCT4，KLF4，SOX2和C-MYC。（B）WT胎儿和iPSC衍生的胎儿。尽管iPSC衍生的胎儿在GD20中看起来存活并且与WT胎儿相似，但大多数胎儿通过GD25再吸收。[比例尺，2mm（上），5mm（下）。]（C）在第20天iPSC衍生的胎盘中观察到绒毛尿囊融合缺损。白色箭头表示尿囊。黄色箭头表示绒毛膜。绿色箭头表示胎儿。iPSC衍生的尿囊液显示血管内的血流受损。在第20天iPSC衍生的胎盘中观察到的绒毛膜组织学异常表现为薄的滋养层。第20天的WT胎盘显示具有初级绒毛膜绒毛的绒毛膜的正常形态。[比例尺，10毫米（上），微米（中），微米（下）。]（D）携带猪天然受精胚胎，猪成纤维细胞衍生胚胎和猪iPSC衍生胚胎的受者的怀孕率。值是妊娠率平均值±SEM，并且是从三个独立实验获得的。与GD25成纤维细胞衍生胚胎相比，iPSC衍生胚胎的妊娠率显着降低（P=0.，双尾t检验），GD45（P=0.，双尾t检验），GD60（P=0.，双尾t检验）和完整学期（0.，双尾t检验）。
图2
与小鼠和人类相比，猪iPSC以不同方式重编程并显示全基因组低甲基化。（A）聚集的热图，以显示直系同源基因的基因体的甲基化模式。每条线代表一个直系同源基因;n表示直系同源基因的数量。（B）饼图，显示猪，小鼠和人iPSC中直系同源基因的基因体甲基化类型的数目。基因体甲基化类型根据其在猪iPSC中的状态进行分区：低甲基化（猪iPSC-小鼠iPSC≤-0.25），中间或可变（-0.25猪iPSC-小鼠iPSC0.25）或高甲基化（猪iPSC-小鼠）iPSC≥0.25）。（C）猪，小鼠和人类基因组中-bp瓦片的甲基化变化直方图（Δ甲基化=iPSC-成纤维细胞）。将基因组分成长度为bp的瓷砖;n表示瓦片数量。（D）不同细胞类型中所有Ensembl基因的甲基化水平的小提琴图。该图显示了猪组织中所有基因的基因体甲基化水平的分布。NT后甲基化分布差异显着缩小。x轴表示每个甲基化水平的数据的概率密度。平均值和SD由白点和误差条表示。
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本文编辑：佚名
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