【东大新闻网1月17日电】（通讯员 罗卓娟）1月16日，东南大学生命科学与技术学院林承棋、罗卓娟团队联合多家研究机构在Nature Structural & Molecular Biology上发表题为Maternal ELL3 loss-of-function leads to oocyte aneuploidy and early miscarriage的研究长文。该研究首次发现ELL3基因在反复流产患者中存在高频突变；ELL3突变会诱发胚胎非整倍体、流产，为反复流产的产前分子筛查提供了至关重要的依据和靶点。
转录延伸因子 ELL3 是 RNA Pol II 延伸因子 ELL 家族的成员。团队前期工作发现：在胚胎干细胞中，ELL3 与增强子结合，介导RNA Pol II在发育调节基因启动子近端结合，调控干细胞谱系分化。2023年8月，林承棋、罗卓娟团队首次报道了 LINE - 1 的 5’UTR 可作为增强子，受到 ELL3 调控，进而调节目标基因活性，促进早期胚胎全能性的建立（详见《Nat Cell Biol 封面论文| 林承棋 / 罗卓娟团队首次报道转座子LINE - 1可作为增强子并调控胚胎干细胞全能性》）。
染色体非整倍体与诸多人类疾病密切相关，其中胚胎染色体非整倍性是人类不孕、流产以及先天性出生缺陷的首要 “元凶”，而这一问题主要根源在于卵母细胞。据研究表明，约 20% - 40% 的人类女性卵母细胞呈现非整倍体状态。纺锤体在细胞分裂过程中对染色体分离起着至关重要的作用，而卵母细胞纺锤体容易受到多种因素的干扰。
在本研究中，团队进一步揭示了ELL3独立于其转录调控功能，在卵子成熟过程中发挥调控纺锤体组装的非经典作用。通过对胚胎非整倍体反复自然流产的夫妇进行全外显子组测序，鉴定到一系列 ELL3功能缺失突变体。ELL3定位于减数分裂期卵母细胞的纺锤体，其缺失会导致纺锤体组装异常，大大增加卵母细胞和胚胎非整倍体发生率，及早期胚胎流产率的显著上升。同时，伴随着包括心脑发育畸形及早期胚胎停育在内的多种不同程度的胚胎缺陷。机制分析显示ELL3与马达蛋白KIF11相互作用,并显著提升其ATP利用率，调控纺锤体的组装及染色体的准确分离。这一全新发现揭示了ELL3在确保纺锤体正确组装以及维护染色体整倍性方面的重要作用。
东南大学生命科学与技术学院博士生朱诗琪，生物科学与医学工程学院研究员谢芃，生命科学与技术学院副教授杨屹，南京市妇幼保健院医师王艳，山东大学妇儿与生殖健康研究院博士生张传鑫，浙江大学动物科学学院博士后张玉为论文的共同第一作者。东南大学生命科学与技术学院林承棋、罗卓娟，南京市妇幼保健院胡平，浙江大学动物科学学院熊波，山东大学妇儿与生殖健康研究院吴克良，福建省妇幼保健院孙艳为该论文的共同通讯作者。东南大学生命科学与技术学院谢维教授，中国科学技术大学细胞动力学教育部重点实验室姚雪彪教授，山东大学妇儿与生殖健康研究院陈子江院士、赵涵教授，南京市妇幼保健院许争峰教授，福建省妇幼保健院曹华教授共同参与了本项研究。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和深圳市科技计划等项目的资助。
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供稿：生命科学与技术学院
（责任编辑：周子琪 审核：李小男）
