H1foo在哺乳動(dòng)物卵子發(fā)生和早期胚胎發(fā)育中的表達(dá)及功能研究進(jìn)展

莫顯紅，郭 成，趙 冰，李 冰，徐振軍

（赤峰學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

真核生物染色質(zhì)結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，由細(xì)胞核DNA 與組蛋白結(jié)合形成的核小體為基本組成單位；以各兩分子的核心組蛋白（H2A、H2B、H3、H4）構(gòu)成的八聚體為核心顆粒，DNA 分子超螺旋盤(pán)旋在此核心顆粒表面形成核小體；兩個(gè)相鄰核小體之間以連接體DNA（linker DNA）相連。另一種組蛋白即連接組蛋白H1（linker histone，H1）與連接體DNA 結(jié)合，構(gòu)成念珠狀結(jié)構(gòu)，對(duì)于維持染色質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)及參與調(diào)節(jié)基因表達(dá)具有重要作用［1］。

過(guò)去，對(duì)核小體結(jié)構(gòu)功能的研究主要集中于核心組蛋白成分研究，但連接組蛋白各亞型在染色質(zhì)結(jié)構(gòu)功能變化中的作用也不容忽視。至今在哺乳動(dòng)物中已發(fā)現(xiàn)11種H1亞型。研究顯示，一種卵母細(xì)胞特異性連接組蛋白（oocyte-specific linker histone，H1foo），對(duì)卵子及早期胚胎發(fā)育具有重要作用，因而成為一種衡量卵子質(zhì)量和發(fā)育潛能的標(biāo)志基因［2］，并將其作為調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄活性及維持染色體高級(jí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵因子［3］。近年來(lái)，對(duì)H1foo 在卵母細(xì)胞成熟、精子染色質(zhì)重構(gòu)、早期胚胎發(fā)育、核移植后體細(xì)胞核重編程等過(guò)程中的作用進(jìn)行大量研究，文章針對(duì)上述內(nèi)容做一綜述，以便為研究者了解卵子及胚胎發(fā)育的機(jī)制提供借鑒和參考。

1 H1foo的分子結(jié)構(gòu)

目前在哺乳動(dòng)物的細(xì)胞中共發(fā)現(xiàn)7 種體細(xì)胞型連接組蛋白、3種睪丸特異型連接組蛋白、1種卵子特異表達(dá)連接組蛋白H1foo。H1foo最初是在小鼠卵巢中發(fā)現(xiàn)的一種卵泡卵母細(xì)胞特異表達(dá)的連接組蛋白，曾命名為H1oo。而在一些非哺乳動(dòng)物細(xì)胞中同樣存在著卵特異表達(dá)的連接組蛋白，如海膽卵裂期組蛋白（cleavage-stage histone1，cs-H1）是海膽卵、合子及2-細(xì)胞胚胎之前唯一的連接組蛋白存在形式。相似地，在非洲爪蟾卵母細(xì)胞中早期表達(dá)的H1M（B4）蛋白作為主要的連接組蛋白與DNA結(jié)合［4］。這些卵特異表達(dá)的連接組蛋白在胚胎基因組激活后，逐漸被體細(xì)胞型連接組蛋白所取代。研究發(fā)現(xiàn)，哺乳動(dòng)物卵特異性連接組蛋白H1foo與cs-H1及H1M（B4）具有同源性［5］，說(shuō)明從原生動(dòng)物到哺乳動(dòng)物，H1保守存在。

2001 年，M.Tanaka 等［5］首次采用抑制消減雜交方法獲得長(zhǎng)1.2 kb 的cDNA 片段，包含912 個(gè)開(kāi)放閱讀框，編碼304 個(gè)氨基酸，為相對(duì)分子質(zhì)量34 kDa 的連接組蛋白，暫時(shí)命名為H1oo。2005年，M.Tanaka 等［6］又分別通過(guò)比對(duì)小鼠的基因組數(shù)據(jù)庫(kù)及采用熒光原位雜交技術(shù)，分析得到小鼠的H1foo為單拷貝基因，由5 個(gè)外顯子和4 個(gè)內(nèi)含子組成，基因長(zhǎng)度為5 301 bp，位于6號(hào)染色體上。此外，M.Tanaka 運(yùn)用BLAST 技術(shù)進(jìn)行氨基酸和蛋白質(zhì)序列比對(duì)分析表明：H1oo 與H1M（B4）和cs-H1 的中央球形結(jié)構(gòu)域的同源序列分別為54%和52%。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，H1foo通過(guò)可變剪接形成了H1fooα和H1fooβ兩種轉(zhuǎn)錄本。兩者之間區(qū)別在于H1foo β的C 末端插入了G、T、A、G 4 個(gè)堿基，引起閱讀框改變，翻譯提前終止，僅形成了一個(gè)含有246 個(gè)氨基酸殘基的蛋白。雖然兩種轉(zhuǎn)錄本在卵子及早期胚胎中均有表達(dá)，但H1foo β的表達(dá)量遠(yuǎn)低于H1foo α亞型。因此，H1foo α亞型即為H1foo轉(zhuǎn)錄后的mRNA。

隨后，研究者分別在人、牛中也發(fā)現(xiàn)了卵特異性連接組蛋白，與小鼠H1foo基因同源。對(duì)3 個(gè)物種之間的H1foo同源性及保守的中央球形結(jié)構(gòu)域進(jìn)行氨基酸序列分析發(fā)現(xiàn)，三者之間具有較高的同源性，并且中央球形結(jié)構(gòu)域的氨基酸同源序列高達(dá)71.4%［7］。

H1foo與體細(xì)胞型H1具有以下區(qū)別：基因的位置不同（小鼠和人的H1foo基因分別位于6 號(hào)染色體和3號(hào)染色體上，而體細(xì)胞型H1則位于13號(hào)染色體上）；內(nèi)含子的基因結(jié)構(gòu)不同，在小鼠H1foo基因第4 內(nèi)含子處具有3 個(gè)A、G、G、T 重復(fù)區(qū)域；H1foo大多具有多聚腺嘌呤尾，而H1則不具有此結(jié)構(gòu)。

2 H1foo 在哺乳動(dòng)物卵子發(fā)生及早期胚胎發(fā)育中的表達(dá)

H1foo 是在哺乳動(dòng)物卵母細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的一種特異性連接組蛋白，因此，H1foo 被認(rèn)為是與卵泡生長(zhǎng)、卵子成熟以及早期胚胎發(fā)育相關(guān)的主要H1組蛋白。目前，已有部分研究對(duì)哺乳動(dòng)物卵母細(xì)胞和早期胚胎中H1foo 的表達(dá)變化模式進(jìn)行了觀察。

2004 年，Gao S. R.等［3］采用免疫熒光染色技術(shù)，最早在出生第8 天的小鼠原始卵泡中檢測(cè)到H1foo的存在。進(jìn)一步通過(guò)免疫熒光染色技術(shù)，在生發(fā)泡期（germinal vesicle，GV）卵母細(xì)胞、發(fā)生MⅡ阻滯（MⅡ-arrested）的卵母細(xì)胞、極體及合子期的雌雄原核中均可檢測(cè)到H1foo的熒光信號(hào)，至2-細(xì)胞胚胎時(shí)此熒光信號(hào)開(kāi)始減弱，最終在4-細(xì)胞胚胎期完全消失。而體細(xì)胞型H1 的表達(dá)模式與H1foo在不同細(xì)胞中的表達(dá)模式恰好相反，表明隨著胚胎的不斷發(fā)育，由母源基因控制逐漸向胚胎基因控制轉(zhuǎn)變（即中囊胚轉(zhuǎn)換期），胚胎基因組激活，母源H1foo 最終由體細(xì)胞型H1 取代。在牛上，通過(guò)定量RT-PCR 技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，在牛GV期卵母細(xì)胞中H1foomRNA的表達(dá)量最高，而在整個(gè)胚胎發(fā)育過(guò)程中，H1foomRNA 的表達(dá)量逐漸降低，至8～16-細(xì)胞時(shí)幾乎不表達(dá)，牛的8～16-細(xì)胞正是中囊胚轉(zhuǎn)換期，此時(shí)母源H1foo被體細(xì)胞型H1所取代［7］。

M.Tanaka等［6］采用原位雜交技術(shù)對(duì)小鼠不同發(fā)育時(shí)期的卵泡進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在原始卵泡中H1foo 的雜交信號(hào)較弱，隨著卵泡的不斷發(fā)育，在初級(jí)卵泡、次級(jí)卵泡及排卵前卵泡卵母細(xì)胞中均檢測(cè)到較強(qiáng)的H1foo 雜交信號(hào)，表明卵泡中H1foo募集和表達(dá)可能對(duì)促進(jìn)卵母細(xì)胞的成熟具有重要作用。2013 年，袁蘇婭［8］在研究產(chǎn)后小鼠不同發(fā)育階段卵巢中H1foo的表達(dá)規(guī)律時(shí)發(fā)現(xiàn)，在各個(gè)時(shí)期的卵泡細(xì)胞和卵母細(xì)胞中均可檢測(cè)到H1foomRNA 的轉(zhuǎn)錄物，隨著卵泡的不斷發(fā)育其轉(zhuǎn)錄量不斷增加，且H1foo的免疫陽(yáng)性反應(yīng)物主要分布在卵母細(xì)胞的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之中。而在近成熟卵泡中，H1foo免疫陽(yáng)性反應(yīng)物除了在卵泡細(xì)胞和卵母細(xì)胞中可檢測(cè)到外，在卵泡液中也可檢測(cè)到；且H1foo的定位不僅僅局限于卵母細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中，在卵泡液及靠近卵泡腔的顆粒細(xì)胞也有明顯的表達(dá)，說(shuō)明卵母細(xì)胞可借助細(xì)胞間連接與周?chē)念w粒細(xì)胞進(jìn)行信息及物質(zhì)的交換，以促進(jìn)卵泡發(fā)育及卵母細(xì)胞成熟。采用免疫組化染色方法分析人的卵巢組織樣本時(shí)發(fā)現(xiàn)，從原始卵泡到成熟卵泡任何階段的卵母細(xì)胞中均有hH1foo（人卵子特異性連接組蛋白H1foo）陽(yáng)性信號(hào)，其陽(yáng)性信號(hào)不僅在細(xì)胞核中高度凝集，而且在細(xì)胞質(zhì)中也有分布，這與小鼠上H1foo的分布結(jié)果一致［9］。在研究H1foo 在豬卵巢上的分布時(shí)發(fā)現(xiàn)，H1foo 主要分布在卵原細(xì)胞及凋亡的卵原細(xì)胞的胞質(zhì)和不同發(fā)育階段的卵泡及閉鎖卵泡的卵泡液中，而在卵泡顆粒細(xì)胞也可檢測(cè)到H1foo的陽(yáng)性信號(hào)。并且，隨著卵泡發(fā)育，在胞質(zhì)和顆粒細(xì)胞中H1foo的陽(yáng)性信號(hào)逐漸增強(qiáng)。因此推測(cè)在卵泡發(fā)育過(guò)程中，顆粒細(xì)胞通過(guò)H1foo 信號(hào)影響卵母細(xì)胞的發(fā)育［10］。同樣，在體外培養(yǎng)牛的次級(jí)卵泡和有腔卵泡的研究中進(jìn)一步證明，卵泡的生長(zhǎng)發(fā)育與卵母細(xì)胞中相關(guān)基因的表達(dá)增加有關(guān)，H1foo基因是其中之一［11］。而在此后體外培養(yǎng)豬卵巢顆粒細(xì)胞的研究中，采用微陣列技術(shù)對(duì)顆粒細(xì)胞進(jìn)行全基因組檢測(cè)，在133個(gè)差異表達(dá)的基因中，H1foo卻位列下調(diào)組，筆者分析可能是因?yàn)樵陬w粒細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中沒(méi)有卵母細(xì)胞的存在。卵巢是該基因表達(dá)和發(fā)揮功能的唯一部位，與卵巢之間的這種密切聯(lián)系可能使其成為體外遺傳標(biāo)記基因［12］。

3 H1foo的功能

H1foo是一類(lèi)與卵母細(xì)胞及早期胚胎發(fā)育密切相關(guān)的關(guān)鍵基因，其功能涉及轉(zhuǎn)錄控制、核重構(gòu)、表觀遺傳修飾等，貫穿卵母細(xì)胞從原始卵泡到成熟卵泡、從GV向MⅡ發(fā)育成熟及受精后早期胚胎發(fā)育的全過(guò)程，被認(rèn)為是這一過(guò)程中起主導(dǎo)作用的H1組蛋白。

3.1 H1foo在卵母細(xì)胞成熟和早期胚胎發(fā)育中的作用

有研究表明，卵泡中H1foo募集和表達(dá)對(duì)促進(jìn)鼠卵母細(xì)胞的成熟具有重要作用［5］。M. Furuya等［13］在小鼠GV 期卵母細(xì)胞中注射反義嗎啉代寡核苷酸（antisense MO）和對(duì)照嗎啉代寡核苷酸（Control MO），經(jīng)免疫熒光染色技術(shù)和Western-blot方法證實(shí)，注射antisense MO組H1foo的表達(dá)降低。然后將注射后的GV期卵母細(xì)胞體外成熟培養(yǎng)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，注射antisense MO 組與注射Control MO 組相比，第一極體排出率差異顯著（33.1%vs. 81.1%），大部分阻滯在第一次減數(shù)分裂中期（metaphase Ⅰ，MⅠ）。為進(jìn)一步證實(shí)H1foo 在卵母細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程中的作用，在注射antisense MO 的同時(shí)聯(lián)合注射外源H1foomRNA，結(jié)果發(fā)現(xiàn)卵母細(xì)胞的成熟率顯著提高。通過(guò)以上試驗(yàn)證實(shí)，H1foo在小鼠卵母細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程中是必不可少的因素。

在牛上，S.McGraw 等［7］采用免疫組織化學(xué)技術(shù)檢測(cè)H1foo的分布，發(fā)現(xiàn)H1foo在GV、MⅡ、1-細(xì)胞、2-細(xì)胞和4-細(xì)胞的細(xì)胞核中高度凝集，在胞質(zhì)中均勻分布。而胚胎發(fā)育到8～16-細(xì)胞時(shí)，H1foo在細(xì)胞核中的表達(dá)信號(hào)仍然很強(qiáng)，但在胞質(zhì)中不再表達(dá)。根據(jù)H1foo的分布位置，表明在胚胎基因組激活之前，H1foo 不僅參與調(diào)節(jié)染色質(zhì)構(gòu)象，還可能參與卵子發(fā)生和早期胚胎發(fā)育過(guò)程中基因的激活或抑制。Yun Y.等［14］分別通過(guò)siRNA 技術(shù)和注射外源H1foomRNA下調(diào)和上調(diào)牛GV期卵母細(xì)胞中H1foo的表達(dá)，與對(duì)照組相比體外成熟率具有顯著差異（41.2% vs.88.7% vs.71.2%（對(duì)照組，P＜0.05），并且將修訂的外源H1foocDNA 與siRNA組聯(lián)合注射，成熟效果明顯恢復(fù)。然而與對(duì)照組相比，體細(xì)胞型H1e過(guò)表達(dá)對(duì)牛卵母細(xì)胞的體外成熟效果無(wú)影響。綜上結(jié)果表明，H1foo對(duì)牛卵母細(xì)胞成熟具有重要作用，且H1foo的過(guò)表達(dá)可能通過(guò)調(diào)節(jié)成熟促進(jìn)因子的活性而加快減數(shù)分裂進(jìn)程。

Jiao Z.X.等［15］在對(duì)比小鼠老齡卵和青年卵發(fā)育潛能的研究中發(fā)現(xiàn)，老齡卵的發(fā)育潛能下降，兩者之間母源基因的表達(dá)存在差異，其中H1foo是差異表達(dá)的基因之一。綜合H1foo在卵母細(xì)胞發(fā)育中的作用，越來(lái)越多的研究將H1foo作為衡量卵子質(zhì)量和早期胚胎發(fā)育潛能的標(biāo)志物。

2015 年，郎婧雯等［16］研究玻璃化冷凍小鼠卵母細(xì)胞對(duì)早期胚胎發(fā)育潛能和卵母細(xì)胞特異性基因表達(dá)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，玻璃化冷凍-復(fù)蘇這一過(guò)程使卵母細(xì)胞內(nèi)H1foomRNA 及蛋白表達(dá)量顯著下降，且體外受精后2-細(xì)胞胚胎發(fā)育率顯著低于未冷凍組。已知H1foo 主要在小鼠的卵母細(xì)胞至2-細(xì)胞胚胎前發(fā)揮功能，在2-細(xì)胞后期H1foo 逐漸被體細(xì)胞型H1 取代［3］。因此，推測(cè)卵母細(xì)胞玻璃化冷凍可能通過(guò)降低H1foo的表達(dá)，進(jìn)而影響其在受精至2-細(xì)胞胚胎這一發(fā)育過(guò)程中的作用發(fā)揮，致使2-細(xì)胞胚胎率下降。

3.2 H1foo參與精子染色質(zhì)重構(gòu)

卵子受精后，精卵各自獨(dú)立的基因組經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜變化，最終形成一個(gè)胚胎基因組，控制胚胎發(fā)育。精卵結(jié)合時(shí)，精子主要提供一半的遺傳物質(zhì)，而受精過(guò)程及早期卵裂所需要的物質(zhì)和調(diào)控因子主要來(lái)源于卵子。在受精卵形成初期，父源基因和母源基因都處于轉(zhuǎn)錄不活躍狀態(tài)，此時(shí)胚胎發(fā)育主要依賴(lài)于卵子發(fā)生過(guò)程中所積累的大量RNA和蛋白質(zhì)。

研究表明，在哺乳動(dòng)物卵子受精后即刻有H1foo募集到精子染色質(zhì)上，這將有助于父源染色質(zhì)的解聚及核重編程的順利進(jìn)行［17］。例如：在小鼠卵胞質(zhì)單精子注射5 min 后，H1foo 就開(kāi)始與精子染色質(zhì)上的魚(yú)精蛋白發(fā)生置換，改變?nèi)旧|(zhì)構(gòu)象，對(duì)胚胎全能性建立起作用。在注射30 min、60 min后，H1foo已在解聚的精子染色質(zhì)中顯著表達(dá)［3］。同樣，在豬的卵母細(xì)胞受精過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)，在精子染色質(zhì)解聚之前H1foo 就已募集到染色質(zhì)上［18］。Y.Mizusawa 等［9］在對(duì)胞質(zhì)內(nèi)單精子注射后未受精的33 枚人卵子進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，其中精子染色質(zhì)凝集且未檢測(cè)到hH1foo 陽(yáng)性信號(hào)的占45%；精子染色質(zhì)凝集且有hH1foo 陽(yáng)性信號(hào)的占9%；精子染色質(zhì)解聚且有hH1foo 陽(yáng)性信號(hào)的占45%；無(wú)精子染色質(zhì)解聚且未檢測(cè)到hH1foo 陽(yáng)性信號(hào)的情況。綜上試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明，在精子染色質(zhì)解聚之前，H1foo 已經(jīng)進(jìn)入染色質(zhì)中，并且染色質(zhì)解聚過(guò)程需要H1foo的參與。同時(shí)，這一試驗(yàn)結(jié)果也為尋找輔助受精失敗的原因提供了有價(jià)值的參考。此后，S.Funaya 等［19］通過(guò)敲降和過(guò)表達(dá)的方法研究H1foo 在調(diào)節(jié)小鼠合子期染色質(zhì)結(jié)構(gòu)中的作用，再次證明H1foo是染色質(zhì)解聚的必要條件。

3.3 H1foo參與核移植后染色質(zhì)重構(gòu)

細(xì)胞核移植技術(shù)主要是用來(lái)研究胚胎發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的功能以及二者間的相互關(guān)系，探討有關(guān)遺傳、發(fā)育和細(xì)胞分化等方面的一些基本理論問(wèn)題。近年來(lái)，因其具有廣泛的應(yīng)用前景和巨大的應(yīng)用價(jià)值而備受青睞。自成功獲得克隆羊Dolly 以來(lái)，多種動(dòng)物也陸續(xù)被成功克隆，然而該項(xiàng)技術(shù)仍然存在克隆效率低、流產(chǎn)率和死亡率高等問(wèn)題，其應(yīng)用潛力受到制約［20］。深入了解供體細(xì)胞核與受體細(xì)胞質(zhì)之間的互作關(guān)系及重構(gòu)胚的發(fā)育，將有助于加深對(duì)克隆機(jī)制的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而提高克隆效率。

體細(xì)胞核移植是將已分化的體細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞中，而融合后的重編程能力是非常有限的［21］。研究表明，哺乳動(dòng)物核移植過(guò)程中存在同受精過(guò)程相似的組蛋白替換，尤其是H1foo和體細(xì)胞型H1之間的替換，對(duì)基因的重編程具有重要作用。

在對(duì)小鼠體細(xì)胞核移植后組蛋白間的互換研究中發(fā)現(xiàn)，將卵丘細(xì)胞和成肌細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的MⅡ期卵母細(xì)胞中，融合后5 min內(nèi)80%以上的細(xì)胞核中可檢測(cè)到H1foo 的熒光信號(hào)；30 min后H1foo 的熒光信號(hào)增強(qiáng)，而體細(xì)胞型H1 熒光強(qiáng)度減弱；1 h后供體細(xì)胞核膜破裂，體細(xì)胞型H1完全被H1foo 替換［3］。T. Teranishi 等［22］以胎兒成纖維細(xì)胞核作為供體核移入小鼠去核的MⅡ期卵母細(xì)胞中，融合后10 min H1foo 即出現(xiàn)在供體核內(nèi)；3 h 后，體細(xì)胞型H1 信號(hào)微弱。M.Becker 等［23］將胚胎干細(xì)胞核注入去核卵胞質(zhì)中，獲得與上述相似的試驗(yàn)現(xiàn)象。綜上結(jié)果表明，H1foo不僅能進(jìn)入細(xì)胞核中，而且能夠組裝到染色質(zhì)上發(fā)揮作用，并可能存在H1foo 的胞質(zhì)內(nèi)蓄積或通過(guò)母源mRNA翻譯而產(chǎn)生。對(duì)比以上3個(gè)試驗(yàn)結(jié)果，僅在融合后H1foo與體細(xì)胞型H1實(shí)現(xiàn)完全替換的時(shí)間略有不同，這可能與供體核類(lèi)型有關(guān)。

在整個(gè)體細(xì)胞核移植重構(gòu)胚早期發(fā)育過(guò)程中，H1foo的熒光信號(hào)出現(xiàn)在極體、假雄原核、1-細(xì)胞的細(xì)胞核中，2-細(xì)胞胚胎時(shí)，細(xì)胞核中H1foo 熒光信號(hào)明顯減弱；至4-細(xì)胞胚胎，熒光信號(hào)完全消失，而體細(xì)胞型H1的表達(dá)趨勢(shì)與此恰好相反［3，22］。這與受精胚胎早期發(fā)育過(guò)程中H1foo 與體細(xì)胞型H1此消彼長(zhǎng)的變化趨勢(shì)一致，即在小鼠胚胎發(fā)育的中囊胚轉(zhuǎn)化期，H1foo再被體細(xì)胞型H1所替換。

與小鼠核移植后H1foo與體細(xì)胞型H1的替換速度相比，牛的體細(xì)胞型H1 被取代的速度較慢。在融合5 h 后H1foo 進(jìn)入供體核染色質(zhì)中，此時(shí)盡管體細(xì)胞型H1 仍有少量存在，但在融合8 h 后體細(xì)胞型H1 仍被H1foo 完全取代，表明在不同物種間，連接組蛋白的轉(zhuǎn)化具有保守性［24］。

同樣，兩棲類(lèi)動(dòng)物卵特異性連接組蛋白B4 在體細(xì)胞核移植后的基因重編程中也發(fā)揮重要作用。J.Jullien 等［25］將維甲酸處理的胚胎干細(xì)胞核（多能性基因Sox2和Oct4表達(dá)受到抑制）移植到爪蟾生長(zhǎng)的GV期卵母細(xì)胞中，在核植入24 h內(nèi)可被100%重編程，多能性基因表達(dá)重新激活。隨后，通過(guò)光漂白熒光恢復(fù)技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)，在轉(zhuǎn)錄重編程之前，體細(xì)胞型H1丟失的同時(shí)伴有B4的融入。再通過(guò)抗體注射和陰性干擾試驗(yàn)，進(jìn)一步證明B4與染色質(zhì)的結(jié)合是核重編程的關(guān)鍵過(guò)程，是多能性基因重新激活的必要條件。N. Maki 等［26］在研究蠑螈色素上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)分化為晶狀體試驗(yàn)中首次揭示，蠑螈細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化與體細(xì)胞核移植后核重編程有共同的機(jī)制，B4是轉(zhuǎn)分化過(guò)程的必要條件。

3.4 H1foo的其他功能

隨著H1foo功能的不斷揭示，研究者更應(yīng)關(guān)注尋 找 調(diào) 控 其 表 達(dá) 的 機(jī) 制。C. Maeda 等［27］研 究H1foo的表達(dá)與表觀遺傳修飾的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，在各類(lèi)細(xì)胞中H1foo 表達(dá)與否與上游差異甲基化區(qū)域（differentially methylated region，T-DMR）的甲基化狀態(tài)直接相關(guān)。此外，H1foo在胚胎干細(xì)胞向擬胚體發(fā)育過(guò)程中有阻礙作用。研究表明，H1foo選擇性地與某些多能性基因的低甲基化T-DMR 位點(diǎn)結(jié)合，通過(guò)改變?nèi)旧|(zhì)的凝集狀態(tài)，最終改變多能基因的甲基化狀態(tài)，破壞了胚胎干細(xì)胞的多能性?；贖1foo在表觀遺傳調(diào)控中的作用，作者將H1foo定義為“表觀遺傳調(diào)控因子”［28］。

4 展望

目前，對(duì)H1foo的研究還僅局限于本身的表達(dá)變化及其在各個(gè)發(fā)育環(huán)節(jié)中的功能。然而，對(duì)調(diào)控H1foo表達(dá)的上游機(jī)制和H1foo影響的下游因子的研究尚缺乏，人為干預(yù)H1foo表達(dá)后的受精率及核移植效率仍不夠理想。若能對(duì)H1foo表達(dá)的上下游調(diào)控機(jī)制加以深入研究，或通過(guò)構(gòu)建H1foo真核表達(dá)載體pVenus-H1foo，將為探明哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育機(jī)制和克隆機(jī)理提供全新的視角。