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CCNB3基因突变干扰卵母细胞减数分裂进程导致反复妊娠丢失相关机制的研究

批准号:
82101783
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
徐祖滢
依托单位:
学科分类:
妊娠相关性疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
徐祖滢

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
反复妊娠丢失(RPL)是一种连续发生2次及以上妊娠24周前的胎儿丢失的复杂性疾病,严重损害女性的生殖健康。其中胚胎染色体异常是其最常见且最直接的病因,然而这些异常胚胎往往是来源于染色体正常的育龄夫妇,且目前尚无明确的机制研究。本项目以这一临床现象为研究线索,综合文献研究提出合理猜想,即特定基因的致病突变会干扰卵母细胞减数分裂进程中染色体的正确分离,使得女性因胚胎异常而导致妊娠丢失的发生。本项目前期研究鉴定出CCNB3基因是参与卵母细胞减数分裂进程染色体分离的关键基因,后续拟继续收集相关样本并构建CCNB3同源基因点突变敲除小鼠模型,通过检测卵母细胞及囊胚形态、发育进程、异常染色体比例、交配子代流产表型及相关转录组学和蛋白组学的测序验证,共同探索CCNB3基因调控卵母细胞减数分裂进程中发挥的具体作用及网络调控机制。从而为后续建立RPL新型遗传诊断平台,技术开发与临床治疗提供新的指导和方向。
英文摘要
Recurrent pregnancy loss (RPL) is a complex disorder in which two or more consecutive fetal losses occur before 24 weeks of gestation, which seriously damages the reproductive health of women. Among them, chromosomal abnormalities in embryos are the most common and direct cause. However, the abnormal embryo is usually derived from couples of childbearing ages with normal chromosomes, and the mechanisms are not clear yet. This project takes this clinical phenomenon as the research clue and puts forward a reasonable conjecture based on literature research, that is, pathogenic mutations of specific genes will interfere with the correct separation of chromosomes in the process of oocytes meiosis, leading to recurrent pregnancy loss due to abnormal embryos. The preliminary research of this project identified the CCNB3 gene as a key gene involved in chromosome separation in the process of oocyte meiosis. In the future, we plan to continue to collect relevant samples and construct a CCNB3 homologous gene locus mutation knockout mouse model. Through the detection of oocyte and blastocyst morphology, development process, abnormal chromosome ratio, miscarriage phenotype of mating offspring, and related transcriptomics and proteomics sequencing verification, jointly explore the role of CCNB3 gene in regulating oocyte meiosis process and involved network regulation mechanisms. So as to provide new guidance and direction for the new RPL genetic diagnosis platform, technology development and clinical treatments.
本研究完成了对350名URPL患者CCNB3基因突变筛查,总共在4位患者中发现了有害的致病突变,尽管突变频率较低(1.14%),但推测其致病的突变可能导致 URPL 的发生。构建Ccnb3纯合子突变雌鼠(-5830bp/-5830bp)的卵母细胞在减数第一次分裂中期发育阻滞,导致雌性不孕。团队对p.A1261T突变位点进行了质粒构建并在体外线性化转录形成cRNA进行纯合突变雌鼠GV期卵母细胞的显微注射。和对照组相比,A1261T cRNA注射组的MII率明显下降,由于纯合突变雌鼠绝大部分为均停滞于MI阶段,A1261T cRNA的注射能够挽救少量一部分MI期卵母细胞发育到MII期卵母细胞,挽救成功的6枚MII期卵母细胞中有5枚存在非整倍体的改变,非整倍体率显著高于既往对照组。即Ccnb3的大部分功能缺失会影响减数分裂进程导致卵母细胞非整倍体率升高从而导致反复妊娠的丢失。而在体外配繁实验中,本团队发现有1只纯合突变雌鼠在与WT雄鼠配繁阶段有流产表型。对WT雌鼠、Ccnb3杂合敲除雌鼠、Ccnb3纯合敲除雌鼠的卵巢组织进行转录组学及蛋白组学的测序,并综合GO和KEGG以及蛋白组互作网络的分析,发现Ccnb3功能缺失可下调Gadd45g水平从而引起Pcna蛋白水平的降低。GADD45G是细胞周期调控的关键因子,参与G2/M期检查点的调控,也可通过多种机制维持基因组稳定性。PCNA是一种环状蛋白,参与DNA合成和修复过程。GADD45G可通过与PCNA相互作用,调节PCNA的活性,进而影响细胞周期的进程;也可以通过促进PCNA的磷酸化,从而增强PCNA在DNA损伤修复中的功能。这种相互作用有助于细胞在DNA损伤后维持染色体基因组稳定性。由此我们可以推测Ccnb3功能大部分缺失可导致Gadd45g蛋白水平的下降,通过下调Pcna的活性及磷酸化水平导致染色体异常分离概率增高及基因组稳定性下降,从而引起卵母细胞非整倍体增加导致反复妊娠丢失。
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