（通訊員：劉鑫、祝為(wei) ）近日，我院苗義(yi) 良教授領銜的動物克隆與(yu) 幹細胞研究團隊在SCIENCE CHINA Life Sciences發表了題為(wei) “KLF4 facilitates chromatin accessibility remodeling in porcine early embryos”的最新研究成果。該研究全麵揭示了豬受精胚胎發育過程中染色質開放性的重塑規律，並證實轉錄因子KLF4對豬早期胚胎染色質開放性發揮重要調控作用。

在豬早期胚胎發育過程中，染色質開放性從(cong) 早期不可及的關(guan) 閉狀態逐漸被重塑為(wei) 高度可及的開放狀態，這一重塑過程對胚胎合子基因組激活（ZGA）以及後續的譜係分化至關(guan) 重要。此外，先驅因子（pioneer factors）是一類能夠打開處於(yu) 關(guan) 閉狀態染色質的轉錄因子，在染色質開放性重塑過程中發揮著極其重要的作用。

KLF4促進豬受精胚胎發育過程中染色質開放性的研究

首先，該團隊重點研究豬受精胚胎發育過程中染色質開放性的變化規律。通過低細胞量DNase-I超敏感位點測序（DNase-seq）方法發現，在豬受精胚胎發育過程中染色質開放性逐漸增強，在桑葚胚時期達到峰值，隨後在囊胚期迅速下降，整體(ti) 呈現明顯的先升後降趨勢。這種獨特的染色質開放性變化規律與(yu) 其他已被報道的物種規律不同，表明豬早期胚胎存在物種特異的染色質重塑機製。

其次，該團隊通過分析豬早期胚胎中染色質開放區域內(nei) 的DNA基序，並結合基因表達數據發現轉錄因子KLF4是豬胚胎染色質開放性重塑過程中潛在的關(guan) 鍵因子。為(wei) 證實這一假設，該團隊人員通過幹擾KLF4表達，並結合DNase-seq測序和TUNEL染色，觀察到了全基因組範圍內(nei) 的開放染色質丟(diu) 失。另一方麵，通過慢病毒感染在豬囊胚中過表達KLF4，利用DNase-seq測序和TUNEL染色等手段證明過表達KLF4能夠提高豬囊胚的染色質開放性。以上結果證明了KLF4是豬早期胚胎發育過程中染色質重塑的先驅因子。

最後，該團隊對KLF4調控豬早期胚胎染色質重塑的機製進行了探索。通過分析幹擾和過表達KLF4前後的多組學數據，發現豬胚胎中線粒體(ti) 功能和代謝相關(guan) 的基因發生劇烈變化，推測KLF4通過調控線粒體(ti) 的功能來影響豬早期胚胎染色質開放性。結合細胞學染色試驗發現幹擾KLF4表達會(hui) 嚴(yan) 重影響豬胚胎中線粒體(ti) 的數量和活性，而過表達KLF4能促進囊胚的脂滴累積。通過以上試驗和數據分析，該研究闡明了KLF4調控豬早期胚胎發育過程中染色質重塑的機製。

我院苗義(yi) 良教授、劉鑫副研究員，中科院遺傳(chuan) 發育所陸發隆研究員為(wei) 論文的共同通訊作者，我院祝為(wei) 博士後、布國偉(wei) 博士生、胡瑞鋒碩士生，中科院遺傳(chuan) 發育所張吉祥和喬(qiao) 連勇為(wei) 論文的共同第一作者。該研究受到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、湖北省重點研發計劃、湖北洪山實驗室項目等項目的資助。

審核人：苗義(yi) 良

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https://www.sciengine.com/SCLS/doi/10.1007/s11427-022-2349-9