{"id":30,"title":"OVOL1/2 regulate trophectoderm differentiation during the morula-to-blastocyst transition","title_zh":"OVOL1/2 调控桑葚胚向囊胚转变过程中的滋养外胚层分化","url":"https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42957758","doi":"10.1038/s42003-026-11168-x","pmid":"42957758","journal":"Commun Biol","kind":"paper","lang":"en","published_at":"2026-10-29T00:00:00+00:00","fetched_at":"2026-11-08T03:43:49+00:00","authors":["Zhu Y","Chen X","Deng X","Zhang S","Zhang J","Meng F","Zhou Q","Gu Y","Gong F","Lu G","Lin G","Leng L"],"primary_topic":"early-embryo","topics":[{"slug":"early-embryo","score":16.0,"hits":["8-cell","blastocyst","blastocysts","morula","trophectoderm","zga","zygotic genome activation"]},{"slug":"art-clinical","score":1.0,"hits":["assisted reproduction"]},{"slug":"omics-methods","score":1.0,"hits":["single-cell rna"]}],"topic_score":16.0,"preference_score":28.0,"preference_labels":["早期胚胎转录组/单细胞转录组","卵母细胞-胚胎转换 / 母源-合子转换","人类胚胎材料"],"llm_score":80.0,"final_score":100.0,"score_dims":{"novelty":82,"rigor":80,"impact":78,"relevance":92,"translation":72},"recommend_reason":"以人类 8 细胞胚胎活检单细胞转录组结合小鼠/人胚胎功能验证，把 ZGA 缺陷与 OVOL1/2–ARPC1B–滋养外胚层分化轴联系起来，对理解囊胚形成失败的分子原因有直接价值；样本量与临床转化证据仍需后续验证。","keywords":["OVOL1/2","合子基因组激活","滋养外胚层分化","桑葚胚-囊胚转变","单细胞转录组","ARPC1B"],"selected":1,"story_id":293,"llm_provider":"deepseek","llm_model":"deepseek-flash","llm_effort":"low","source_key":"pubmed-embryo-omics","source_name":"PubMed · 胚胎/卵母细胞组学","source_tier":1,"mention_count":1,"has_interpretation":true,"journal_key":null,"journal_tier":"unknown","journal_if":null,"is_mock":false,"summary_zh":"研究对形态学优质的 8 细胞期人类胚胎进行卵裂球活检单细胞 RNA 测序，并追踪剩余胚胎至囊胚期的发育结局。结果发现，未能形成囊胚的胚胎存在合子基因组激活（ZGA）受损，OVOL1/2 作为关键 ZGA 基因在其中显著低活化。在小鼠与人类胚胎中的功能实验显示，敲低 OVOL1/2 会通过 ARPC1B 依赖机制破坏滋养外胚层分化，阻碍桑葚胚向囊胚转变。该研究为体外培养胚胎囊胚形成失败的机制提供了新线索。","summary":"The blastocyst formation rate of human embryos cultured in vitro for assisted reproduction is approximately 50%, with most embryos arresting at the cleavage stage; however, the underlying mechanisms remain poorly understood. Here, we performed single-cell RNA sequencing of biopsied blastomeres from morphologically high-quality 8-cell embryos and tracked the developmental progression of the remaining embryos to the blastocyst stage. Embryos that failed to form blastocysts exhibited impaired zygotic genome activation (ZGA). We identified OVOL1/2 as critical ZGA genes that were markedly underactivated in these embryos. Functional analyses in both mouse and human embryos demonstrate that depletion of OVOL1/2 disrupts trophectoderm differentiation via ARPC1B-dependent mechanisms, thereby impairing the morula-to-blastocyst transition. Collectively, these findings provide mechanistic insights into preimplantation embryonic development and reveal potential causes of blastocyst formation failure.","interpretation_basis":"abstract","fulltext_status":"error","interpretation":{"content":{"one_liner":"高质量8细胞胚胎中OVOL1/2等ZGA基因激活不足与囊胚形成失败相关，其缺失经ARPC1B依赖途径扰乱滋养外胚层分化。","background":"辅助生殖中体外培养的人类胚胎囊胚形成率约50%，多数胚胎阻滞在卵裂期，但阻滞机制了解有限。作者希望从单个卵裂球转录组入手，寻找预测并解释囊胚形成失败的分子事件，重点关注合子基因组激活（zygotic genome activation, ZGA）与桑葚胚-囊胚转换（morula-to-blastocyst transition）。","design":"研究对象为辅助生殖中形态学高质量的8细胞期人类胚胎：对活检取出的单个卵裂球进行单细胞RNA测序（single-cell RNA sequencing, scRNA-seq），同时追踪其余胚胎继续培养至囊胚期的发育结局，按是否形成囊胚进行分组比较。功能验证在小鼠与人类胚胎中开展，采用OVOL1/2敲低/缺失（depletion），并检验ARPC1B依赖机制。摘要未提及具体样本量、患者特征、培养体系、统计学方法与Figure内容，原文未提供。","findings":["对形态学高质量8细胞胚胎的卵裂球进行scRNA-seq，并追踪剩余胚胎至囊胚期，实现转录组与发育结局的配对分析（具体胚胎数与测序细胞数原文未提供）。","未能形成囊胚的胚胎表现出ZGA受损（impaired zygotic genome activation）。","OVOL1/2被鉴定为关键ZGA基因，在上述未形成囊胚的胚胎中显著低激活（markedly underactivated）。","在小鼠和人类胚胎中的功能实验显示，敲低OVOL1/2经ARPC1B依赖机制破坏滋养外胚层（trophectoderm）分化，进而损害桑葚胚-囊胚转换。"],"omics_angle":"组学层面为单细胞转录组（scRNA-seq）：以单个卵裂球为测序单元，比较最终形成囊胚与未形成囊胚的两类胚胎在8细胞期的转录状态，差异集中于ZGA相关基因程序，并由此锁定OVOL1/2。层间关系上，本研究将转录组（ZGA基因表达）与细胞表型（滋养外胚层分化、桑葚胚-囊胚转换）通过遗传学功能实验连接，属于转录组发现→功能验证的路径；摘要未涉及蛋白质组、表观组或染色质层面的数据，原文未提供。","significance":"为卵裂期阻滞与囊胚形成失败提供了可检验的分子解释：ZGA（尤其OVOL1/2）激活不足可能标记发育潜能受损的胚胎。对辅助生殖实验室而言，提示8细胞期卵裂球的ZGA相关基因表达具有作为胚胎潜能评估指标的潜力（临床可用性尚需验证）。机制上指向OVOL1/2–ARPC1B轴调控滋养外胚层分化，为理解人类植入前发育提供新切入点。","limitations":["本解读仅基于摘要，未获得全文（抓取失败：HTTP 500），无法核对研究细节。","样本量与队列构成（患者年龄、诊断、周期类型等）原文未提供。","单卵裂球活检本身对后续发育的影响、活检后胚胎培养与追踪的具体流程原文未提供。","统计方法、效应量与显著性指标原文未提供。","OVOL1/2低激活是囊胚形成失败的原因还是结果，摘要未给出因果判定证据。","ARPC1B介导该表型的具体分子通路与下游细胞学过程，摘要未说明，原文未提供。","小鼠与人类胚胎表型的一致性与差异细节、是否观察到除滋养外胚层外其他谱系（如内细胞团）异常，原文未提供。","未涉及蛋白质组/表观组等多层组学数据，原文未提供。"],"next_questions":["在独立临床队列中，8细胞期（或更早）OVOL1/2与ZGA基因表达水平能否前瞻性预测囊胚形成？","能否以非侵入方式（如培养液游离核酸/转录本、时差成像参数）替代卵裂球活检来评估ZGA状态？","OVOL1/2–ARPC1B轴的上下游分子事件是什么？ARPC1B回补（rescue）能否恢复OVOL1/2缺失胚胎的囊胚形成？","ZGA受损是胚胎内在缺陷还是培养环境所致，是否存在可干预窗口？","该机制在人卵裂期阻滞胚胎中的普遍性，以及与其他已报道阻滞相关基因的相互关系。","可借鉴点：以“单卵裂球scRNA-seq + 同一胚胎发育结局追踪”的配对设计解析发育潜能异质性。"],"terms":[{"en":"zygotic genome activation (ZGA)","zh":"合子基因组激活","note":"胚胎自身基因组由沉默转向转录激活的关键事件，母源转录本随之降解。"},{"en":"trophectoderm","zh":"滋养外胚层","note":"囊胚外层细胞谱系，日后形成胎盘等胚外组织。"},{"en":"morula-to-blastocyst transition","zh":"桑葚胚-囊胚转换","note":"致密化后细胞极性建立与腔化、谱系分化的发育阶段。"},{"en":"blastomere","zh":"卵裂球","note":"卵裂期胚胎的单个细胞，可用于活检取材。"},{"en":"single-cell RNA sequencing (scRNA-seq)","zh":"单细胞RNA测序","note":"以单个细胞为单位的转录组测序，用于解析细胞间表达异质性。"},{"en":"OVOL1/2","zh":"OVOL1/2转录因子","note":"本研究鉴定的关键ZGA基因，编码上皮相关转录因子家族成员。"},{"en":"ARPC1B","zh":"ARPC1B","note":"摘要中作为OVOL1/2下游依赖因子的分子，具体功能通路摘要未说明。"},{"en":"depletion","zh":"敲低/缺失","note":"通过实验手段降低或去除目标基因功能以观察表型。"}],"reading_time_min":5},"markdown":"**一句话结论**：高质量8细胞胚胎中OVOL1/2等ZGA基因激活不足与囊胚形成失败相关，其缺失经ARPC1B依赖途径扰乱滋养外胚层分化。\n\n## 研究背景\n\n辅助生殖中体外培养的人类胚胎囊胚形成率约50%，多数胚胎阻滞在卵裂期，但阻滞机制了解有限。作者希望从单个卵裂球转录组入手，寻找预测并解释囊胚形成失败的分子事件，重点关注合子基因组激活（zygotic genome activation, ZGA）与桑葚胚-囊胚转换（morula-to-blastocyst transition）。\n\n## 研究设计与方法\n\n研究对象为辅助生殖中形态学高质量的8细胞期人类胚胎：对活检取出的单个卵裂球进行单细胞RNA测序（single-cell RNA sequencing, scRNA-seq），同时追踪其余胚胎继续培养至囊胚期的发育结局，按是否形成囊胚进行分组比较。功能验证在小鼠与人类胚胎中开展，采用OVOL1/2敲低/缺失（depletion），并检验ARPC1B依赖机制。摘要未提及具体样本量、患者特征、培养体系、统计学方法与Figure内容，原文未提供。\n\n## 主要发现\n\n- 对形态学高质量8细胞胚胎的卵裂球进行scRNA-seq，并追踪剩余胚胎至囊胚期，实现转录组与发育结局的配对分析（具体胚胎数与测序细胞数原文未提供）。\n- 未能形成囊胚的胚胎表现出ZGA受损（impaired zygotic genome activation）。\n- OVOL1/2被鉴定为关键ZGA基因，在上述未形成囊胚的胚胎中显著低激活（markedly underactivated）。\n- 在小鼠和人类胚胎中的功能实验显示，敲低OVOL1/2经ARPC1B依赖机制破坏滋养外胚层（trophectoderm）分化，进而损害桑葚胚-囊胚转换。\n\n## 多组学视角\n\n组学层面为单细胞转录组（scRNA-seq）：以单个卵裂球为测序单元，比较最终形成囊胚与未形成囊胚的两类胚胎在8细胞期的转录状态，差异集中于ZGA相关基因程序，并由此锁定OVOL1/2。层间关系上，本研究将转录组（ZGA基因表达）与细胞表型（滋养外胚层分化、桑葚胚-囊胚转换）通过遗传学功能实验连接，属于转录组发现→功能验证的路径；摘要未涉及蛋白质组、表观组或染色质层面的数据，原文未提供。\n\n## 意义\n\n为卵裂期阻滞与囊胚形成失败提供了可检验的分子解释：ZGA（尤其OVOL1/2）激活不足可能标记发育潜能受损的胚胎。对辅助生殖实验室而言，提示8细胞期卵裂球的ZGA相关基因表达具有作为胚胎潜能评估指标的潜力（临床可用性尚需验证）。机制上指向OVOL1/2–ARPC1B轴调控滋养外胚层分化，为理解人类植入前发育提供新切入点。\n\n## 局限与待解问题\n\n- 本解读仅基于摘要，未获得全文（抓取失败：HTTP 500），无法核对研究细节。\n- 样本量与队列构成（患者年龄、诊断、周期类型等）原文未提供。\n- 单卵裂球活检本身对后续发育的影响、活检后胚胎培养与追踪的具体流程原文未提供。\n- 统计方法、效应量与显著性指标原文未提供。\n- OVOL1/2低激活是囊胚形成失败的原因还是结果，摘要未给出因果判定证据。\n- ARPC1B介导该表型的具体分子通路与下游细胞学过程，摘要未说明，原文未提供。\n- 小鼠与人类胚胎表型的一致性与差异细节、是否观察到除滋养外胚层外其他谱系（如内细胞团）异常，原文未提供。\n- 未涉及蛋白质组/表观组等多层组学数据，原文未提供。\n\n## 值得跟进\n\n- 在独立临床队列中，8细胞期（或更早）OVOL1/2与ZGA基因表达水平能否前瞻性预测囊胚形成？\n- 能否以非侵入方式（如培养液游离核酸/转录本、时差成像参数）替代卵裂球活检来评估ZGA状态？\n- OVOL1/2–ARPC1B轴的上下游分子事件是什么？ARPC1B回补（rescue）能否恢复OVOL1/2缺失胚胎的囊胚形成？\n- ZGA受损是胚胎内在缺陷还是培养环境所致，是否存在可干预窗口？\n- 该机制在人卵裂期阻滞胚胎中的普遍性，以及与其他已报道阻滞相关基因的相互关系。\n- 可借鉴点：以“单卵裂球scRNA-seq + 同一胚胎发育结局追踪”的配对设计解析发育潜能异质性。\n\n## 关键术语\n\n- **zygotic genome activation (ZGA)** 合子基因组激活：胚胎自身基因组由沉默转向转录激活的关键事件，母源转录本随之降解。\n- **trophectoderm** 滋养外胚层：囊胚外层细胞谱系，日后形成胎盘等胚外组织。\n- **morula-to-blastocyst transition** 桑葚胚-囊胚转换：致密化后细胞极性建立与腔化、谱系分化的发育阶段。\n- **blastomere** 卵裂球：卵裂期胚胎的单个细胞，可用于活检取材。\n- **single-cell RNA sequencing (scRNA-seq)** 单细胞RNA测序：以单个细胞为单位的转录组测序，用于解析细胞间表达异质性。\n- **OVOL1/2** OVOL1/2转录因子：本研究鉴定的关键ZGA基因，编码上皮相关转录因子家族成员。\n- **ARPC1B** ARPC1B：摘要中作为OVOL1/2下游依赖因子的分子，具体功能通路摘要未说明。\n- **depletion** 敲低/缺失：通过实验手段降低或去除目标基因功能以观察表型。\n","provider":"deepseek","model":"deepseek-flash","is_mock":false,"basis":"abstract","created_at":"2026-11-08T04:03:08+00:00"},"fulltext":{"available":false,"status":"error","reason":"抓取失败：HTTP 500 https://www.ebi.ac.uk/europepmc/webservices/rest/PMC13720067/fullTextXML","pmcid":"PMC13720067","license":null,"chars":0,"source":"Europe PMC","fetched_at":"2026-11-08T03:58:10+00:00"}}