2024年6月5日，中南大學基礎醫(yī)學院林戈課題組與華大生命科學研究院商周春課題組合作在《自然-遺傳學》（Nature Genetics）在線發(fā)表了題為“人類非整倍體囊胚單細胞轉(zhuǎn)錄組圖譜（A single-cell transcriptome atlas of human euploid and aneuploid blastocysts）”的研究論文。中南大學基礎醫(yī)學院林戈研究員和華大生命科學研究院商周春副研究員為該論文共同通訊作者，中南大學基礎醫(yī)學院冷麗智副教授和顧亦凡副研究員，華大生命科學研究院王聲鵬博士和王全磊博士為論文共同第一作者。

染色體非整倍性是人類早期胚胎發(fā)育阻滯、流產(chǎn)和出生缺陷的主要原因。然而，非整倍體導致人類早期胚胎發(fā)育潛能下降的分子機制還不清楚。林戈課題組基于植入前遺傳學檢測結果篩選出覆蓋1-22號常染色體及性染色體的非整倍體囊胚，總共檢測了203枚囊胚，共計14908個細胞的單細胞轉(zhuǎn)錄組，揭示了全染色體組非整倍體囊胚的劑量效應規(guī)律，發(fā)現(xiàn)基因的轉(zhuǎn)錄水平與染色體拷貝數(shù)成正比。通過差異基因分析識別出每條染色體上的劑量效應基因和劑量補償基因，并鑒定出90個劑量敏感的區(qū)域。課題組還發(fā)現(xiàn)上胚層（Epiblast, EPI）是囊胚發(fā)育的調(diào)整中心，通過分泌TGF-β和FGF信號通路相關因子介導胚內(nèi)及胚外譜系細胞的命運，并且TGF-β和FGF信號通路活性下降是非整倍體胚胎EPI發(fā)育異質(zhì)性和滋養(yǎng)外胚層（Trophectoderm，TE）成熟不足的重要原因。該研究從全染色體組水平解析了人類早期胚胎染色體倍性—基因表達—譜系分化的級聯(lián)調(diào)控網(wǎng)絡，為理解染色體劑量效應及對早期胚胎發(fā)育的影響奠定了基礎。

EPI通過TGF-β和FGF信號通路調(diào)控胚內(nèi)及胚外譜系分化

林戈研究員團隊長期致力于人類早期胚胎發(fā)育的應用基礎研究，在Cell Stem Cell、Nature Communication、Advanced Science等期刊發(fā)表了一系列高水平論文。本研究獲得了國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、湖南省杰出青年基金等多個項目的支持，同時該課題得到了國家衛(wèi)生健康委人類干細胞與生殖工程重點實驗室、中信湘雅生殖與遺傳專科醫(yī)院等單位的大力協(xié)助和支持。

（一審：林戈 二審：聞佳敏 三審：黃河）