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生命科学学院桑庆、王磊研究团队合作研究
在人类卵子受精障碍新致病基因方面取得新发现

作者:胡海荣来源:生命科学学院发布时间:2018-03-30

近日,复旦大学生命科学学院、遗传工程国家重点实验室桑庆副研究员和王磊教授团队与上海交通大学附属第九人民医院生殖中心匡延平教授团队合作研究发现了导致人类卵子受精障碍的第二个致病基因WEE2,揭示了WEE2突变的致病机制,并针对患者卵子成功进行了分子干预,逆转了受精障碍表型,为未来患者的基因治疗奠定了基础。3月30日,相关研究成果以Homozygous Mutations in WEE2 Cause Fertilization Failure and Female Infertility为题在线发表于《美国人类遗传学杂志》(The American Journal of Human Genetics

WEE2基因突变家系分析,机制研究以及卵母细胞体外干预策略探索结果

受精是减数分裂转换为有丝分裂的关键环节,是成功的人类生殖的必要环节之一。受精过程发生异常会导致女性不孕,临床有部分不孕患者表现为卵子始终无法与精子受精。此前,科学界对受精障碍的遗传原因知之甚少,仅发现一个基因的一个突变发现与疾病有关。

针对此,复旦大学生命科学学院、遗传工程国家重点实验室桑庆副研究员和王磊教授团队与上海交通大学附属第九人民医院生殖中心匡延平教授团队在合作研究中发现,四个受精障碍患者家系中发现WEE2基因存在不同的纯合突变。通过体外及体内功能研究发现,WEE2突变通过破坏CDC2及WEE2蛋白自身的磷酸化使得成熟促进因子MPF活性升高,进而导致MII-exit失败,最终引起受精失败,与之前WEE2在鼠卵子中的功能一致。

研究团队进一步探索了潜在的分子干预方法并发现,通过给予一名突变患者的卵子体外注射一定剂量的野生型WEE2 cRNA,可使卵子成功受精,并产生基因组水平相对正常的囊胚,囊胚不再具有大片段重复或缺失,这一结果为未来开展患者的临床基因治疗奠定了基础。

近年来,王磊教授研究团队围绕人类卵子及早期胚胎发育异常的遗传学进行了一系列研究: 首次明确了卵子成熟障碍为新的孟德尔遗传病,相继发现了此疾病的第一个致病基因TUBB8 (NEJM,2016;J Med Genet,2016;Hum Reprod,2017)、第二个致病基因PATL2(Am J Hum Genet,2017)及人类早期胚胎停育的第一个致病基因PADI6 (Am J Hum Genet,2016),并明确了机制。系列成果为人类卵子及早期胚胎质量的判断提供了潜在的分子指标,也是精准医学研究在生殖医学中的具体实践。

复旦大学生命科学学院、遗传工程国家重点实验室桑庆副研究员和王磊教授为本文的通讯作者。桑庆副研究员,复旦生物医学研究院博士研究生王学谦、陈标榜、张治华上海交通大学附属第九人民医院生殖中心匡延平教授、李斌医生、吴铃医生为本文的共同第一作者。

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