华大智造单细胞平台C4-Cell for All线上研讨会系列第四期“生殖和发育领域研究成果”于2022年12月16日下午成功举办。本期研讨会与大家分享了两项基于DNBelab C4单细胞建库平台和DNBSEQ测序平台在生殖和发育领域开展的研究成果。
复旦大学、粤港澳大湾区精准医学研究院（广州）的孙申飞博士为大家介绍了围绕染色质重塑因子Znhit1开展的研究，分别探讨了Znhit在造血发生中和精子发生中的功能。在造血发生的研究中，发现Znhit1敲除打破造血干细胞的静息态，进一步研究发现Znhit1调控造血干细胞静息态基因的表达。Znhit1/H2A.Z参与调控造血干细胞增强子的染色质开放性，并且Znhit1敲除导致小鼠产生类似于骨髓增生异常综合征样的表型。Znhit1的表达在急性髓系白血病样本中发生了显著的下调，提示Znhit1表达缺失是AML发生的一个风险因素。在精子发生的功能研究中，发现Znhit1敲除导致小鼠无精症，但是Znhit1的缺失并不会影响精原干细胞的维持和分化。通过单细胞转录组测序发现Znhit1敲除导致生殖细胞发育阻滞在分化型精原细胞阶段。研究发现Znhit1通过上调Meiosin的表达，参与减数分裂基因表达调控，调控减数分裂启动。进一步研究发现，Znhit1介导的H2A.Z整合，协同生殖细胞特异性转录因子Stra8，激活减数分裂基因表达，促进减数分裂启动。
图1：单细胞测序研究发现Znhit1敲除导致生殖细胞发育阻滞在分化型精原细胞阶段
同济大学生命科技与技术学院的刘奎升博士关注EPS-blastoids存在植入后发育缺陷的原因和机制的研究。首先构建了EPS-blastoids并进行了细胞谱系验证，发现EPS-blastoids存在谱系标记基因表达异常。通过EPS-blastoids植入后发育验证发现体内与体外条件下EPS-blastoids均不能实现正常的植入后发育。通过单细胞测序实验验证EPS-blastoids的构成，对EPS-blastoids形成过程的研究则发现TE-like结构主要由PrE相关细胞构成，少量TE细胞来自于ICM-like结构。EPS中存在PrE-like细胞。EPS细胞向PrE方向的分化是GATA6依赖的。进一步研究EPS-blastoids形成机制，发现EPS细胞向PrE分化的倾向是TE-like结构形成的重要原因。BLES与四倍体胚胎聚合构建重组胚胎研究发现BLES与四倍体胚胎TE细胞的重组胚胎可以产生可育后代。
图2：通过单细胞测序分析EPS-blastoids的构成
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