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动物生物技术与繁殖研究
Research on Animal Biotechnology and Reproduction

的基因 h3f3a 和 h3f3b 编码，母源 H3.3 合并到解聚精子核中对于受精过程中形成
雄原核是必需的，并且对于早期胚胎的发育和基因组完整性至关重要。
在使用小鼠卵丘细胞作为供体的 SCNT 胚胎中，观察到母源 H3.3 逐渐被合

并到供体细胞核中，而供体核来源的 H3.3 在激活后 1~2h 逐渐丢失。如果将卵
母细胞中的组蛋白变体 H3.3 敲低，会使 SCNT 胚胎的发育潜力显著降低，大多
数胚胎将会在二细胞或四细胞期停滞，只有少数胚胎能发育到桑葚胚或囊胚期。
H3.3 敲低还会影响供体体细胞重编程的效率，并且一些关键多能性基因会下调，

注射外源 H3.3 mRNA 可以回补这一现象，表明 H3.3 是卵母细胞重编程的一个
关键母源因子。不仅仅是体细胞核移植中存在组蛋白变体合并现象，研究人员还
观察到小鼠 ESC 供体核进入去核卵母细胞后，供体细胞来源的组蛋白 H3 变体
H3.1、H3.2、H3.3，还包括 H2A 和 H2A.Z，都迅速从供体核上消失，同时卵母

细胞储存的组蛋白 H3 变体和 H2A.X 会合并到供体核中。研究这些组蛋白变体在
SCNT 中发挥的作用将有助于我们更好地理解 SCNT 重编程过程。
（二）组蛋白修饰重编程
组蛋白修饰包括乙酰化、甲基化、泛素化、磷酸化等，成功的 SCNT 重编程

也需要有供体细胞组蛋白修饰从体细胞模式到合子模式的转变。早期的一项免疫
染色研究揭示了 SCNT 胚胎和体外受精（In Vitro Fertilization，IVF）胚胎具有组
蛋白乙酰化和甲基化模式的全局差异。最近的一项研究开发出一种全新的 SCNT
胚胎 2 细胞期和 4 细胞期的活体检测系统，可以精确追踪活体胚胎的发育命运。

研究人员通过对具有不同发育命运的 SCNT 胚胎进行单细胞转录组测序，
发现 H3K9me3 去甲基化酶 Kdm4b 和 Kdm5b 是 SCNT 胚胎发育的关键因子，并
且供体细胞中大部分 H3K9me3 富集的启动子在 SCNT 胚胎 2 细胞阶段都被去甲
基化，表明了 SCNT 过程中全局的 H3K9me3 重编程。不过，在 SCNT2 细胞期

胚胎中仍有一些区域没有被去甲基化，暗示 H3K9me3 去甲基化可能是 SCNT 重
编程中的一个限制因素。在克隆牛中也发现其他的 H3K9me3 去甲基化酶 Kdm4e
对于 SCNT 胚胎的成功重编程是必需的。这些结果都表明，SCNT 成功重编程普
遍需要 H3K9me3 的去甲基化。为了克服 H3K9me3 这一重编程障碍，研究人员

向小鼠 SCNT 胚胎中注射了 Kdm4d mRNA，发现其不仅可以挽救胚胎 ZGA 的
缺陷，也可以改善胚胎在移植前的发育停滞现象，将克隆小鼠的出生率从 1% 提
高至 8%。

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