2024年6月5日，中南大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院林戈課題組與華大生命科學(xué)研究院商周春課題組合作在《自然-遺傳學(xué)》（Nature Genetics）在線發(fā)表了題為“人類非整倍體囊胚單細(xì)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(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院林戈研究員和華大生命科學(xué)研究院商周春副研究員為該論文共同通訊作者，中南大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院冷麗智副教授和顧亦凡副研究員，華大生命科學(xué)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(dǎo)致人類早期胚胎發(fā)育潛能下降的分子機(jī)制還不清楚。林戈課題組基于植入前遺傳學(xué)檢測結(jié)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(jì)14908個(gè)細(xì)胞的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組，揭示了全染色體組非整倍體囊胚的劑量效應(yīng)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(shí)別出每條染色體上的劑量效應(yīng)基因和劑量補(bǔ)償基因，并鑒定出90個(gè)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(guān)因子介導(dǎo)胚內(nèi)及胚外譜系細(xì)胞的命運(yùn)，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(dá)—譜系分化的級聯(lián)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，為理解染色體劑量效應(yīng)及對早期胚胎發(fā)育的影響奠定了基礎(chǔ)。

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(tuán)隊(duì)長期致力于人類早期胚胎發(fā)育的應(yīng)用基礎(chǔ)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(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、湖南省杰出青年基金等多個(gè)項(xiàng)目的支持，同時(shí)該課題得到了國家衛(wèi)生健康委人類干細(xì)胞與生殖工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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）