人类早期胚胎停育中的新型杂合 GMNN 变异涉及 CHK1 介导的细胞周期失调

《Journal of Assisted Reproduction and Genetics》：Novel heterozygous GMNN variants in human early embryonic arrest involving CHK1?mediated cell cycle dysregulation

　　

摘要

目的

探究人类早期胚胎停滞（EA）的遗传决定因素。

方法

进行全外显子组测序以筛查候选变异，随后采用Sanger测序进行基于家系的验证。通过免疫荧光检查已鉴定变异对Geminin亚细胞定位的影响，同时在HEK-293细胞中利用Western blot评估其对CHK1通路激活和DNA损伤的影响。还对患者来源的停滞胚胎进行γH2AX染色以原位评估DNA损伤。此外，进行转录组分析以探索GMNN变异在人类早期胚胎发生过程中的更广泛生物学后果。

结果

我们在两个因EA导致女性不孕的家系中发现了两个杂合GMNN变异——c.94 T?>?C (p.Ser32Pro) 和 c.601_606del (p.Ser201_Ser202del)。功能研究表明，这些变异扰乱了细胞周期调控，伴随CHK1激活、DNA损伤水平升高以及Geminin核内分布的改变。对患者胚胎的转录组分析进一步证实了细胞周期相关通路的显著破坏及DNA损伤增加，与细胞水平发现一致。

结论

本研究扩展了GMNN相关不孕的突变和表型谱，并强调了该基因在着床前发育期间细胞周期调控中的关键作用。不同GMNN变异产生的不同转录组特征为胚胎停滞提供了机制层面的见解，并提供了潜在的分子诊断标志物以及个体化治疗策略的途径。