Arf1基因或蛋白在调控早期胚胎成腔中的应用
本发明公开了Arf1基因或蛋白在调控早期胚胎成腔中的应用。本发明提供了Arf1蛋白或基因或其他生物材料在制备具有如下任一功能产品中的应用：1)调控胚胎或类胚胎成腔；2)调控胚胎或类胚胎发育中细胞发生极化；3)作为标志物筛查或辅助筛查成腔异常胚胎或类胚胎。本发明证明EXE‑类胚胎或ETX‑类胚胎为挖掘前羊膜腔形成等发育事件中的关键调控因子提供了良好的筛选平台，发现Arf1是调控胚胎极化成腔的关键基因,Arf1的敲除导致体内胚胎及类胚胎均发生成腔缺陷。为试管婴儿优势胚胎选取、胎儿流产及生殖发育等临床应用提供了理论依据,也为构建具有更复杂组织结构的类胚胎模型提供了借鉴及技术支持。
发明专利
CN202310829594.6
2023-07-07
CN116769747A
2023-09-19
C12N9/10(2006.01)
中国农业大学
韩建永;陈乃馨
100193 北京市海淀区圆明园西路2号
北京纪凯知识产权代理有限公司
白艳
北京;11
1.Arf1蛋白或基因或其他生物材料在制备具有如下任一功能产品中的应用： 1)调控胚胎或类胚胎成腔； 2)调控胚胎或类胚胎发育中细胞发生极化； 3)作为标志物筛查或辅助筛查成腔异常胚胎或成腔异常类胚胎。 2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述成腔异常胚胎为前羊膜腔发育异常胚胎； 或所述成腔异常类胚胎为类前羊膜腔发育异常类胚胎。 3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：所述胚胎或类胚胎为人源或动物源。 4.抑制Arf1基因表达或降低Arf1蛋白活性的物质在如下任一种的应用： 1)制备Arf1基因表达或降低Arf1蛋白活性的ESC细胞系； 2)制备抑制胚胎或类胚胎成腔产品； 3)制备抑制胚胎或类胚胎发育中细胞发生极化产品； 4)制备模拟体内胚胎成腔缺陷的类胚胎模型。 5.Arf1蛋白或基因作为靶点在制备模拟体内成腔缺陷的类胚胎模型中的应用。 6.一种模拟体内成腔缺陷的类胚胎模型的构建方法，包括如下步骤： 1)敲除或抑制胚胎干细胞中Arf1基因的表达，得到敲除Arf1基因的胚胎干细胞； 2)将所述敲除Arf1基因的胚胎干细胞和胚外内胚层干细胞悬浮培养，重构得到EXE-类胚胎，所述EXE-类胚胎为成腔缺陷EXE-类胚胎； 或将所述敲除Arf1基因的ESC细胞、滋养层干细胞和胚外内胚层干细胞悬浮培养，重构得到ETX-类胚胎，所述ETX-类胚胎为成腔缺陷ETX-类胚胎。 7.根据权利要求4或5所述应用或权利要求6所述方法，其特征在于：所述成腔缺陷为胚胎或类胚胎前羊膜腔发育异常。 8.EXE-类胚胎或ETX-类胚胎在筛选极化成腔基因中的应用； 或EXE-类胚胎或ETX-类胚胎在制备筛选极化成腔基因产品中的应用。 9.一种利用类胚胎筛选极化成腔基因的方法，包括如下步骤： 1)对EXE-类胚胎或ETX-类胚胎构建中不同悬浮培养时间收集的类胚胎进行形态学检测，确定起始出现极化成腔表型对应的候选悬浮培养时间点；再对所述起始出现极化成腔表型对应的候选悬浮培养时间点收集的类胚胎进行单细胞测序，若该候选时间点的类胚胎中富集已知极化基因,则该候选时间点为极化成腔对应的悬浮培养时间点； 所述不同悬浮培养时间间隔12小时； 2)将所述EXE-类胚胎或ETX-类胚胎构建中极化成腔对应的悬浮培养时间点和其前期间隔12小时的时间点的收集的类胚胎的单细胞测序结果进行分析，选取与所述前期间隔12小时的时间点的测序结果相比，在所述极化成腔对应的悬浮培养时间点的测序结果中显著高表达的基因作为候选基因； 再从所述候选基因中选取在EB拟胚体中显著低表达或不表达的基因作为极化候选基因； 所述EB拟胚体为仅具备分化的能力且不能极化成腔； 3)从所述极化候选基因中确定未报道与极化成腔相关且与胚胎疾病相关的基因，命名为成腔候选基因，将所述成腔候选基因进行如下验证： 所述验证包括如下步骤： 3)-1)、敲除或抑制ESC细胞中成腔候选基因的表达，得到敲除成腔候选基因的ESC细胞； 3)-2)、将所述敲除成腔候选基因的ESC细胞和XENC细胞悬浮培养，重构得到EXE-类胚胎，检测所述EXE-类胚胎是否为成腔缺陷，若发生成腔缺陷，则所述成腔候选基因为或候选为成腔相关基因；若未发生成腔缺陷，则所述成腔候选基因不为或候选不为成腔相关基因； 或将所述敲除成腔候选基因的ESC细胞、TSC细胞和XENC细胞悬浮培养，重构得到ETX-类胚胎，所述ETX-类胚胎为成腔缺陷ETX-类胚胎，若发生成腔缺陷，则所述成腔候选基因为或候选为成腔相关基因；若未发生成腔缺陷，则所述成腔候选基因不为或候选不为成腔相关基因。 10.一种筛查或辅助筛查成腔异常胚胎或成腔异常类胚胎的方法，通过检测待测样品中Arf1基因或蛋白的表达筛查或辅助筛查成腔异常胚胎或成腔异常类胚胎。