RK-701 和 GSK 126 通过表观遗传降低 H3K9me3 和 H3K27me3 改善牛体细胞核移植胚胎的发育能力

时间：2026年9月7日

来源：Theriogenology

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摘要体细胞核移植（SCNT）失败在很大程度上归因于表观遗传重编程不完全，尤其是H3K9me3和H3K27me3等抑制性组蛋白修饰的失调。已有研究表明，降低这些抑制性标记可提高SCNT胚胎的重编程效率。尽管此前已采用组蛋白去甲基化酶mRNA注射来实现这一目的，但该过程耗时费力、

摘要

体细胞核移植（SCNT）失败在很大程度上归因于表观遗传重编程不完全，尤其是H3K9me3和H3K27me3等抑制性组蛋白修饰的失调。已有研究表明，降低这些抑制性标记可提高SCNT胚胎的重编程效率。尽管此前已采用组蛋白去甲基化酶mRNA注射来实现这一目的，但该过程耗时费力、技术难度高且耗时长。本研究调查了一种简化方案，即联合使用RK-701和GSK-126分别降低牛SCNT胚胎中H3K9me3和H3K27me3的水平。实验设置三组：体外受精（IVF）胚胎（对照组）、SCNT对照（SCNT-C）胚胎和抑制剂处理SCNT胚胎（SCNT-T）。IVF组作为参考标准。对融合后的单细胞SCNT胚胎从单细胞期至16细胞期，以2 μM RK-701和0.2 μM GSK-126进行处理。16细胞期基因表达分析显示组蛋白甲基转移酶（HMT）表达显著降低（p < 0.05），免疫荧光分析确认H3K9me3和H3K27me3水平明显下降。此外，与SCNT-C胚胎相比，SCNT-T胚胎中与合子基因组激活（ZGA）和多能性相关的基因表达显著升高。囊胚质量评估显示，处理组活性氧（ROS）水平降低、凋亡相关基因表达减少，JC1染色表明线粒体膜电位改善。总体而言，该方法有效降低了抑制性组蛋白标记，增强了表观遗传重编程，促进了ZGA，从而提高了牛SCNT胚胎的发育率和黏附潜力。

这些结果表明，RK-701与GSK-126联合治疗可能为提高牛克隆效率提供一种简便实用的策略。

章节摘要

引言

体细胞核移植（SCNT）是将供体体细胞核移植到去核的MⅡ期卵母细胞中，以产生能够发育为新个体的重建胚胎[1]。尽管其在动物育种、保护和生物医学研究中具有潜在应用价值，但SCNT胚胎常表现出发育异常，尤其是在合子基因组激活（ZGA）过程中。ZGA的时间因物种而异，在小鼠中发生在2细胞期，在

材料与方法

除另有说明外，所有化学品均购自Sigma-Aldrich（美国）。所有实验程序均按照庆尚国家大学动物护理和使用委员会指南（GNU-230425-A0088）执行。

联合抑制剂（RK-701+GSK-126）处理可降低SCNT胚胎中组蛋白修饰和组蛋白甲基转移酶的表达

在抑制剂优化之后（附表1和附表2），对SCNT胚胎进行抑制剂处理以抑制HMT活性，进而降低组蛋白甲基化。采用RT-qPCR评估IVF、SCNT-C和SCNT-T胚胎中组蛋白甲基转移酶（HMTs，包括EHMT1、EHMT2、SUV39H1、SUV39H2、EZH2）的表达水平。与SCNT-C组相比，SCNT-T组中HMTs表达显著降低（p < 0.05）（图1A）。免疫荧光检测也显示水平降低

讨论

本研究旨在纠正SCNT胚胎中观察到的两种主要异常组蛋白修饰。从单细胞期至16细胞期，对牛SCNT胚胎使用RK-701和GSK-126联合处理。使用RK-701降低H3K9me2水平，这可导致H3K9me3继发性降低[20]；而GSK-126则用于降低H3K27me3水平，正如先前报道所述13, 42。联合策略有效改善了

结论

综上所述，我们的结果表明，联合使用RK-701和GSK-126成功降低了牛SCNT胚胎中抑制性组蛋白修饰H3K9me3和H3K27me3的异常水平，从而减轻了与不完全核重编程相关的表观遗传异常。本研究为改善牛SCNT胚胎发育提供了一种无创策略的进一步见解。该方法可能适用于其他物种，但需要进行

CRediT作者贡献声明

Il-Keun Kong：指导。Muhammad Idrees：撰写——审阅与编辑、验证、指导。Min-Ju Lee：验证、方法学。Jihyo Kim：验证、方法学。Zaheer Haider：方法学、调查、数据整理。Deborah Onosetale：方法学、数据整理、概念构思。Seung-Eun Lee：验证、调查。Seo-Hyun Lee：验证、方法学。Safeer Ullah：方法学、调查。Chalani Dilshani Perera：方法学、数据整理