8月29日,我校医药模式动物重点实验室、生殖医学与子代健康全国重点实验室李建民团队与中国科学院吴立刚课题组合作,在学术期刊《自然—通讯》(Nature Communications)发表题为《PIWI家族蛋白在金黄仓鼠配子发生中的非冗余功能》(The non-redundant functions of PIWI family proteins in gametogenesis in golden hamsters)的研究论文,文章系统阐述了四类主要的PIWI 蛋白在金黄仓鼠配子发生中的作用机制。
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此前合作团队已在《自然细胞生物学》(Nature Cell Biology) 发表研究论文,首次证实piRNA通路中Piwil1 和Mov10L1的缺失,在金黄仓鼠雌性生育中具有不可或缺的功能。本次发表的论文是对PIWIs在哺乳动物繁殖中作用的进一步研究。
研究通过在金黄仓鼠中分别敲除Piwil1、Piwil2、Piwil3、Piwil4 四个基因,系统研究了四种PIWIs的表达谱、亚细胞定位和敲除相关的生殖缺陷:Piwil2、Piwil4敲除,仅雄鼠不育,雌鼠可育;Piwil3缺失,雄鼠可育,雌鼠生育力下降,而Piwil3缺失的雌鼠,在移植受精卵刺激后,部分雌鼠可恢复正常生育。与小鼠相比,Piwil1、Piwil2、Piwil4敲除,雄性精子发生阻滞时相提前,证实PIWI-piRNAs在金仓鼠配子发生和早期胚胎发生中存在非冗余调控功能,揭示了piRNA在不同的物种中,可能存在功能的差异,这将有助于piRNA在人类生育能力中作用机制的研究。金黄仓鼠中piRNA的新机制,扩大了对男性和女性生殖细胞中的生物学功能的理解范围,并为开发人类不育的潜在治疗方法提供了新的线索。
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中国科学院分子细胞科学卓越创新中心博士吕小龙和肖稳、我校医药实验动物中心实验师赖娅娜和硕士研究生张肇真、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心张宏道博士为本文共同第一作者。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心吴立刚研究员、我校医药实验动物中心李建民教授和施爱民教授是本文的共同通讯作者。我校医药实验动物中心邱晨、陈芹、高芸、陈箐桦、梁爽、曾文滔等为文章共同作者。
研究工作得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、江苏省科技厅重大项目、生殖医学国家重点实验室开放课题、医药实验动物中心自主项目等经费支持。
(素材来源/校网新闻)