（通訊員：劉鑫、祝為）近日，我院苗義良教授領銜的動物克隆與干細胞研究團隊在SCIENCE CHINA Life Sciences發表了題為“KLF4 facilitates chromatin accessibility remodeling in porcine early embryos”的最新研究成果。該研究全面揭示了豬受精胚胎發育過程中染色質開放性的重塑規律，并證實轉錄因子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，染色質開放性從早期不可及的關閉狀態逐漸被重塑為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）以及后續的譜系分化至關重要。此外，先驅因子（pioneer factors）是一類能夠打開處于關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，隨后在囊胚期迅速下降，整體呈現明顯的先升后降趨勢。這種獨特的染色質開放性變化規律與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制。

其次，該團隊通過分析豬早期胚胎中染色質開放區域內的DNA基序，并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鍵因子。為證實這一假設，該團隊人員通過干擾KLF4表達，并結合DNase-seq測序和TUNEL染色，觀察到了全基因組范圍內的開放染色質丟失。另一方面，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。

最后，該團隊對KLF4調控豬早期胚胎染色質重塑的機制進行了探索。通過分析干擾和過表達KLF4前后的多組學數據，發現豬胚胎中線粒體功能和代謝相關的基因發生劇烈變化，推測KLF4通過調控線粒體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干擾KLF4表達會嚴重影響豬胚胎中線粒體的數量和活性，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制。

我院苗義良教授、劉鑫副研究員，中科院遺傳發育所陸發隆研究員為論文的共同通訊作者，我院祝為博士后、布國偉博士生、胡瑞鋒碩士生，中科院遺傳發育所張吉祥和喬連勇為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：苗義良

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