非整倍体诱导人类植入前胚胎蛋白毒性应激和自噬介导的细胞凋亡

非整倍体诱导人类植入前胚胎蛋白毒性应激和自噬介导的细胞凋亡（⬅点击左侧文字观看视频）

研究问题：人类植入前胚胎中的非整倍体细胞是否因蛋白毒性应激和自噬介导的凋亡而被凋亡消除？

简要回答：蛋白质毒性应激、自噬和凋亡在非整倍体胚胎中被差异激活，表明非整倍体细胞在早期人类胚胎发生过程中通过这些机制被消除。

我们已经知道：非整倍体是人类植入前胚胎的一个共同特征，这可以解释体外受精（IVF）后成功率低的原因。虽然大多数减数分裂起源的非整倍体是有害的，但整倍体非整倍体嵌合胚胎的移植可以导致健康的活产。此外，与卵裂期胚胎相比，囊胚中非整倍体细胞的比例较低。在小鼠中，非整倍体细胞通过自噬介导的凋亡以p53依赖的方式从外胚层中清除。我们提出，在人类胚胎中，非整倍体导致慢性蛋白质错误折叠，从而导致自噬诱导的细胞凋亡。

研究设计、大小、持续时间：81个经PGT诊断为整倍体（n=49）或均匀组合异常（CA，n=32），即每个细胞中有2条或更多染色体异常的囊胚被加热。67例适合于滋养外胚层（TE）活检，54例活检成功地进行了管形和RNA测序，而其余胚胎则固定进行免疫染色。33个第3天胚胎在0.5μM的反向培养基中过夜，允许发育成囊胚，并作为PGT胚胎处理。

参与者/材料，地点，方法：TE活检后，我们用Caspase-3/7或8对胚胎进行活体染色，然后将其固定。使用SMART-seqv4对活组织切片进行RNA测序，并对固定胚胎进行LC3B、p62（自噬）和HSP70（蛋白毒性应激）免疫染色。使用蔡司LSM800共焦显微镜进行共焦成像，并使用Zen Blue 2.0和Arivis软件对信号的存在进行量化。

主要结果和偶然性的作用：42%的使用reversine诱导非整倍体的胚胎发育成囊胚，这与未经处理的胚胎相当。免疫染色后，我们观察到CA和reversine处理（RT）的胚胎所含细胞少于整倍体胚胎（细胞核的中位数分别为43.5、47和90）。这与两个非整倍体组（CA:p=0.0085和RT:p=0.0394）CA胚胎中凋亡标志物Caspase-3/7和Caspase-8的高表达相关（p=0.0199）。非整倍体胚胎的HSP70水平（每细胞平均强度：真倍体=165，CA=313，RT=400）、LC3B（每细胞平均斑点：真倍体=3.07，CA=10.10，RT=19.62）和p62（每细胞平均斑点：真倍体=17.60，CA=30.53）显著升高，表明蛋白质毒性应激和自噬增加。对RNA测序数据的初步分析显示，p53途径、蛋白质分泌、通过NFkB的TNFA信号和凋亡等途径丰富，支持非整倍体与凋亡之间存在联系的假说。

局限性、谨慎理由：未进行功能测试，例如使用自噬抑制剂。对小样本进行RNA测序；我们将在不久的将来扩展此样本。

研究结果的广泛含义：这项研究首次揭示了从人类植入前胚胎中消除非整倍体细胞的机制，解释了嵌合胚胎如何仍能导致健康且基因正常的活产。

试用注册号：不适用