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内细胞团与滋养层的分化被认为是哺乳动物早期胚胎发育过程中的关键事件之一。滋养外胚层将发育成胎儿的胚外结构,而内细胞团发育成胚胎及一部分胚外结构。由谱系追踪实验可知,这种细胞谱系的分化可追溯到2-细胞期。高迁移率族蛋白A1(high mobility group A1,HMGA1)为非组蛋白高迁移率族蛋白家族的成员,作为结构转录因子与富含A-T的DNA序列结合并参与增强体形成、染色质重塑和转录调节等生物学过程。HMGA1同样在许多细胞过程中起作用,包括细胞生长和细胞分化。早期有研究表明,HMGA1在小鼠正常个体组织中表达很少甚至不表达,但是在植入前早期胚胎发育中的表达水平却很高,因此推断HMGA1在小鼠植入前早期胚胎发育等方面可能扮演较为重要的角色。根据课题组测序分析结果发现,HMGA1在小鼠2-细胞胚胎姐妹卵裂球中不均等分布,更有研究表明,在人类胚胎干细胞中,HMGA1调节多能性基因Sox2、Oct4、Nanog的表达,其中Sox2是内细胞团中的重要转录因子,这为研究HMGA1在小鼠2-细胞胚胎姐妹卵裂球的差异分布是否影响小鼠胚胎细胞谱系的分配提供了理论基础。首先应用荧光定量PCR(q PCR)以及免疫荧光染色技术检测HMGA1在小鼠植入前早期胚胎中的表达与定位,结果显示在m RNA水平上,Hmga1在MII期以及合子期的表达量明显高于2-细胞,到桑葚胚和囊胚时期又略有升高。HMGA1蛋白在MII期卵母细胞中均匀分布,受精之后即合子到囊胚时期均定位在细胞核,在8-细胞前维持相对稳定,之后略有减少。接着应用免疫荧光染色技术、原位杂交技术以及q PCR,分别在RNA和蛋白水平检测HMGA1在小鼠2-细胞期以及4-细胞期各个卵裂球中的分布情况,结果显示HMGA1在2-细胞期以及4-细胞期的各个卵裂球中存在差异分布。为进一步研究HMGA1是否影响小鼠胚胎细胞谱系的分化,以增强型荧光蛋白(Enhanced Green Fluorescent Protein,EGFP)为标志物来示踪,在2-细胞单卵裂球中通过注射Hmga1干扰片段与(m RNA)EGFP、对照干扰片段与(m RNA)EGFP,收集囊胚免疫荧光染色后分别统计三组的EGFP与内细胞团及滋养层细胞的位置关系,统计结果可得,单卵裂球中干扰Hmga1的表达使其对内细胞团的分化贡献减少,由此显示HMGA1在小鼠2-细胞胚胎姐妹卵裂球的差异分布影响小鼠胚胎细胞谱系的选择。为探究HMGA1是否通过影响多能性基因的表达来间接调节小鼠胚胎细胞谱系的分配这一问题,首先在细胞水平进行验证,在F9细胞中转染Hmga1的干扰片段,q PCR结果显示干扰组与对照组相比,干扰组中Oct4、Sox2的m RNA水平明显降低。为进一步研究在胚胎中HMGA1是否影响多能性基因的表达,通过合子期注射Hmga1干扰片段获得干扰后的4-细胞与8-细胞胚胎的c DNA,q PCR结果发现在4-细胞与8-细胞时期,干扰Hmga1后Sox2的m RNA水平明显下降。免疫荧光染色也检测到干扰组的SOX2明显低于对照组。综上所述,本文在m RNA和蛋白水平对小鼠2-细胞期和4-细胞期胚胎姐妹卵裂球中HMGA1的不对称分布情况进行检测,验证了HMGA1能够影响小鼠早期胚胎细胞谱系的选择并初步探究了其潜在机制,为探究小鼠植入前早期胚胎的细胞谱系选择机理提供重要的理论基础。