对胚胎发育至关重要的促病毒人类蛋白

由乌普萨拉大学和 INRAE/巴黎萨克莱大学的科学家领导的一项新研究发现，亲病毒宿主蛋白 ZC3H11A 在早期发育过程中在维持胚胎活力方面起着关键作用。该研究揭示了 ZC3H11A 在胚胎生长的复杂过程中以前未知的功能，并强调了它对发育的影响。该论文发表在国家科学院院刊()。

人体中有两万多个基因，许多基因的生理功能仍然难以捉摸。同一团队之前的一项研究将 ZC3H11A(缩写为 ZC3)鉴定为一种促病毒蛋白，因为它是几种人类核复制病毒(如 HIV)有效生长所必需的。因此，ZC3 蛋白已成为开发针对医学上重要的人类病毒的抗病毒剂的有前途的治疗靶点。在目前的研究中，该团队发现了 ZC3 在小鼠早期胚胎生长的特定时间点的额外功能。有趣的是，在删除成年小鼠组织中的 ZC3 后，没有观察到明显的缺陷。这一发现表明 ZC3 在不同的发育阶段具有不同的作用。

目前的研究表明，ZC3 在调节代谢基因的表达方面起着关键作用，这些基因对胚胎着床前后发生的代谢变化至关重要。ZC3 的破坏或缺失导致小鼠胚胎完全致死，并且该基因的失活可能对包括人类在内的其他哺乳动物是致命的。这一发现强调了 ZC3 在协调胚胎存活和发育所必需的代谢过程中不可或缺的性质。

“这项研究的目的是建立一个 ZC3 小鼠模型来研究它在病毒复制中的作用。当我意识到缺乏功能性 ZC3 基因的小鼠胚胎无法存活时，我感到很惊讶，”Shady Younis 解释说，他与乌普萨拉大学医学生物化学和微生物学系的 Leif Andersson 一起领导了这项研究。因此，我们决定研究处于不同发育阶段的 ZC3 敲除小鼠胚胎，以查明 ZC3 发挥重要作用的准确时间。

使用 RNA 测序和蛋白质组学分析，研究小组在缺乏 ZC3 的胚胎方面有了重大发现，因为他们观察到这些胚胎的代谢调节存在严重缺陷。

“我们在怀孕早期收集了小鼠胚胎，目的是找到 ZC3 缺失的胚胎以进行详细表征，”来自 INRAE/巴黎萨克莱大学的胚胎学家、该研究的合著者 Alice Jouneau 说。“我们观察到一小部分胚胎显示出形态缺陷。随后的 DNA 基因分型证实，这些胚胎确实缺乏 ZC3 基因。”

研究人员并没有被 ZC3 缺失相关的胚胎致死率吓倒，而是开始研究 ZC3 缺失对成人器官的影响。为实现这一目标，他们开发了一种可诱导的小鼠模型，使他们能够在出生后专门敲除 ZC3。这项研究的结果揭示了一个令人惊讶的结果，因为 ZC3 在小鼠组织中的完全失活并未对细胞生长或活力产生任何显着影响。成人组织中 ZC3 耗尽并未导致任何明显的临床后果这一事实表明，基于 ZC3 失活的抗病毒疗法可能没有明显的副作用。

“ZC3H11A 作为脊椎动物中众多高度保守的基因之一脱颖而出，但功能描述不多。这项研究阐明了 ZC3 作为正常胚胎发育的关键因素之一的功能意义，”乌普萨拉大学功能基因组学教授 Leif Andersson 说。“事实上，ZC3 似乎对出生后的细胞生长并不重要，但对多种医学上重要的病毒的复制而言，这一事实使其成为开发新的抗病毒疗法的有趣目标。”

图片 1：展示胚胎发育不同阶段的示意图，用箭头突出显示植入的时间点。缺乏 ZC3H11A 蛋白的胚胎在植入后无法存活，导致其退化。

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