综述:组蛋白修饰在家畜胚胎植入中的关键机制

【字体: 时间:2025年07月19日 来源:Theriogenology 2.4

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  这篇综述系统阐述了组蛋白修饰(Histone modifications)作为表观遗传调控核心机制,在家畜(牛/羊/猪)胚胎植入过程中对胚胎激活、子宫内膜容受性(Endometrial receptivity)和蜕膜化(Decidualization)的调控作用,为提升动物繁殖效率提供了新视角。

  

胚胎植入:家畜繁殖的决胜时刻
胚胎植入是牛、羊、猪等家畜生殖过程中的关键环节,其成功与否直接影响妊娠建立。这一过程需要具备植入能力的囊胚、接受态子宫内膜以及精确的母胎对话三者协同。近年来研究发现,组蛋白修饰在这一过程中扮演着"分子开关"的重要角色。

组蛋白修饰:染色质的动态密码
作为染色质基本单位核小体的核心组分,组蛋白H2A/H2B/H3/H4通过N端共价修饰(甲基化、乙酰化、磷酸化、乳酰化等)形成复杂的"表观遗传密码"。这些修饰通过改变染色质空间结构,精确调控基因表达时空模式。新技术如全基因组单细胞组蛋白修饰检测技术(TACIT/CoTACIT)和单胚胎组蛋白分析技术(WOW-CAT)的出现,使得研究者首次绘制出植入前胚胎的多维组蛋白修饰图谱。

组蛋白修饰调控植入的三重奏
在胚胎激活阶段,H3K4me3和H3K27me3等修饰的动态变化直接影响胚胎基因组激活(EGA)。研究显示,牛和人类植入前发育中存在保守的组蛋白重塑机制。对子宫内膜容受性的调控则表现为组蛋白去乙酰化酶(HDAC)介导的基因表达重编程,而蜕膜化过程则受到组蛋白乳酸化修饰的精细调控。

技术突破与未来展望
新型单细胞表观组学技术揭示了从受精卵到囊胚阶段的表观调控机制。值得注意的是,在畜牧生产中,即使胚胎植入率微小提升也能带来显著经济效益。未来研究将聚焦于开发家畜特异性组蛋白修饰数据库,探索跨物种保守机制,并优化繁殖管理策略。这一领域的发展不仅深化了对生殖发育的认识,更为提高家畜繁殖效率提供了新思路。

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