揭秘母源转录因子 OTX2：开启人类胚胎基因组激活的 “神秘钥匙”

早期胚胎发育受母源因子调控，人类胚胎基因组激活（EGA）机制不明。研究人员利用 3PN 胚胎和 hESCs 开展 OTX2 对 EGA 影响的研究，发现 OTX2 可促进 EGA，通过诱导 SETD1A，经表观遗传机制调控胚胎发育，意义重大。

　　早期胚胎发育由成熟卵母细胞中的母源因子掌控。合子基因组从转录静止状态，经由胚胎基因组激活（Embryonic Genome Activation，EGA）过程被激活，这一过程伴随着母源因子的消耗和清除。然而，母源因子调控 EGA 和胚胎发育的机制，尤其是在人类中的机制，仍不明确。

在这项研究中，研究人员借助三原核（Tri - pronuclear，3PN）胚胎和人类胚胎干细胞（Human Embryonic Stem Cells，hESCs）进行研究，证实了母源转录因子正齿状同源框 2（Orthodenticle Homeobox 2，OTX2，一种成对样同源框基因）能够促进人类植入前胚胎的 EGA。利用 Trim - Away 技术敲低 OTX2 后，胚胎发育受阻，EGA 相关的一些基因表达也受到抑制。在 hESCs 中过表达 OTX2（OTX2^OE），会使转录产物增加，主要是 2 细胞胚胎阶段的基因，其中包括编码组蛋白 H3K4 甲基转移酶的基因。OTX2^OE还会提高 hESCs 中 4 细胞阶段的 H3K4me3 水平，并且增加与 H3K4me3 区域共定位的开放染色质区域。

基于在 hESCs 中的这些发现，研究人员进一步验证，OTX2 可通过与 SETD1A 的启动子结合，直接诱导其表达，进而使 hESCs 和 3PN 胚胎中的 H3K4me3 水平上升。这些研究结果表明，母源转录因子 OTX2 通过表观遗传机制调控 EGA 和早期胚胎发生。