在雌性哺乳動(dòng)物胚胎形成過程中，兩條X染色體的其中一條失活，完成劑量補(bǔ)償效應(yīng)。對于小鼠而言，X染色體失活（XCI）主要分為兩個(gè)階段，第一階段父源X染色體（Xp）啟動(dòng)印記失活，此失活狀態(tài)在滋養(yǎng)外胚層細(xì)胞（TE）及原始內(nèi)胚層細(xì)胞（PrE）中得以維持，但在囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（ICM）的外胚層細(xì)胞中，Xp會(huì)出現(xiàn)再活化現(xiàn)象，隨即進(jìn)入第二階段XCI進(jìn)程。此前，安諾基因助力法國居里所科研工作者對于X染色體失活的機(jī)制已經(jīng)有了較多的探索，相應(yīng)成果已在Nature主刊、子刊發(fā)表，但囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中Xp是如何撤銷失活狀態(tài)，發(fā)生再活化，其機(jī)制仍不明晰。本次新發(fā)表的文章利用了單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序（scRNA-seq）的方法，對X染色體再活化的分子機(jī)制進(jìn)行了深入探索。

研究選擇34個(gè)雌性小鼠胚胎樣本，利用llumina HiSeq平臺(tái)，對E3.5、E4.0內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序（scRNA-seq），獲得的數(shù)據(jù)結(jié)合已發(fā)表的結(jié)果進(jìn)行主成分分析（PCA），發(fā)現(xiàn)E3.5與E4.0細(xì)胞間存在明顯異質(zhì)性，且無論是早期細(xì)胞還是中期細(xì)胞，都能分出兩種細(xì)胞亞群。基于多潛能分化因子的表達(dá)，E4.0內(nèi)細(xì)胞團(tuán)明顯分為原始內(nèi)胚層細(xì)胞、外胚層細(xì)胞兩大類，其中只有外胚層細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)基于Xist表達(dá)及H3K27me3 富集程度下降的X染色體再活化現(xiàn)象。

深入挖掘數(shù)據(jù)，將檢測到的X染色體基因分為早期再活化基因，晚期、后晚期再活化基因及失活逃脫基因，發(fā)現(xiàn)早期再活化的基因受轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控，多含有轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合區(qū)域，存在大量H3K4me3修飾形式，而晚期再活化基因往往存在H3K27me3富集。文章首次深入闡明了X染色體再活化分子機(jī)制，揭示了這一生物學(xué)過程中的表觀修飾及轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的重要性。

X染色體再活化模型

原文
Borensztein, M., Okamoto, I., Syx, L., Guilbaud, G., Picard, C., Ancelin, K., Galupa, R., Diabangouaya, P., Servant, N., Chen, C.J., et al. Contribution of epigenetic landscapes and transcription factors to X-chromosome reactivation in the inner cell mass [J]. Nature Communications, 2017, 8, 1297.