一种染色体非整倍性的生物标志物及其应用

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，特别是涉及一种染色体非整倍性的生物标志物及其应用。

背景技术

高龄妊娠是当前围产保健领域不容忽视的重要问题。高龄女性生育力明显下降的主要原因是卵母细胞染色体非整倍性显著增加，导致早期妊娠丢失风险显著增加、活产率显著降低的风险(2018Assisted reproductive technology fertility clinic successrates report[J]Fertility Clinics/directories/united States.2020.Wang,S.,etal.,Single-Cell TranscriptomicAtlas ofPrimate Ovarian Aging.Cell,2020.180(3):p.585-600.e19)，但目前染色体非整倍性发生的机制尚不明确。一般认为，非整倍性的发生与细胞分裂过程中线粒体功能和细胞内氧化应激水平等有关。针对这些机理，相继出现了线粒体活化剂、抗氧化剂等药物，如辅酶Q10，褪黑素等。但这些药物作用靶点不明，且常常存在毒副作用，容易造成内分泌紊乱以及心血管系统损伤等。因此，仍然需要深入研究染色体非整倍性的发生机理或者潜在标志物，从而为非整倍性的治疗提供新的思路、靶点和药物。

发明内容

本发明的目的是提供一种染色体非整倍性的生物标志物及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，本发明研究发现卵母细胞中的ERK1/2蛋白可以作为染色体非整倍性的生物标志物，从而为染色体非整倍性的治疗提供了新的思路、靶点和药物。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种染色体非整倍性的生物标志物，所述生物标志物为卵母细胞中的ERK1/2蛋白。

进一步地，卵母细胞中的ERK1/2蛋白的表达降低，表示染色体非整倍性的发生概率升高。

本发明还提供检测卵母细胞中的ERK1/2蛋白表达的试剂在制备检测染色体非整倍性的试剂盒中的应用。

本发明还提供一种检测染色体非整倍性的试剂盒，包含检测卵母细胞中的ERK1/2蛋白表达的试剂。

本发明还提供一种提高卵母细胞中ERK1/2蛋白表达的试剂在制备预防和/或治疗染色体非整倍性的药物中的应用。

进一步地，所述试剂包括生长激素。

本发明还提供一种预防和/或治疗染色体非整倍性的药物，活性成分包含提高卵母细胞中ERK1/2蛋白表达的试剂。

进一步地，所述试剂包括生长激素。

本发明公开了以下技术效果：

本发明通过小鼠实验发现，卵母细胞中ERK1/2表达下降时，染色体非整倍性率显著增加；利用生长激素促进卵母细胞ERK1/2的表达，能够降低染色体非整倍性率。本发明为染色体非整倍性提供了新的生物标志物，从而为染色体非整倍性的治疗提供了新的思路、靶点和药物。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为卵母细胞ERK1/2表达；其中，A：qPCR检测；B：免疫荧光示意图；C：免疫荧光统计分析；**表示P<0.01；****表示P<0.0001；

图2为卵母细胞非整倍性检测；其中，A：染色体铺片；B：非整倍性统计分析；****表示P<0.0001；

图3为卵母细胞纺锤体-染色体形态检测；其中，A：纺锤体异常率；B：染色体异构率；****表示P<0.0001；

图4为生长激素促进老龄鼠卵母细胞ERK1/2表达；其中，A：免疫荧光示意图；B：免疫荧光统计分析；**表示P<0.01；***表示P<0.001；

图5为生长激素降低老龄鼠卵母细胞染色体非整倍性；其中，A：染色体铺片；B：非整倍性统计分析；***表示P<0.001；****表示P<0.0001。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值，以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

实施例1

取SPF级雌性C57BL/6J小鼠作为模型鼠，常规条件饲养：环境温度20-23℃，湿度40-60％，光照12小时/天，自由摄食饮水，进行7天适应性喂养。小鼠分成2组(每组20只)进行处理：

(1)年轻组。取8周龄小鼠进行超数排卵，腹腔注射孕马血清促性腺激素(PMSG，0.1IU/只)48小时后，进行人绒毛膜促性腺激素(HCG，0.1IU/只)注射，并于14小时后取出卵母细胞，利用免疫荧光法检测评估ERK1/2蛋白表达和染色体非整倍性。

(2)老龄组。取40周龄小鼠进行超数排卵，腹腔注射孕马血清促性腺激素(PMSG，0.1IU/只)48小时后，进行人绒毛膜促性腺激素(HCG，0.1IU/只)注射，并于14小时后取出卵母细胞，利用免疫荧光法评估ERK1/2蛋白表达和染色体非整倍性。

结果显示，老龄鼠卵母细胞ERK1/2表达明显下降(图1)，染色体非整倍性率显著增加(图2)。这提示老龄鼠卵母细胞中ERK1/2表达下降很可能是非整倍性发生的原因之一。

实施例2

取8周龄SPF级雌性C57BL/6J小鼠作为模型鼠，常规条件饲养：环境温度20-23℃，湿度40-60％，光照12小时/天，自由摄食饮水，进行7天适应性喂养。小鼠分成2组(每组10只)进行处理：

(1)对照组。小鼠进行超数排卵，腹腔注射孕马血清促性腺激素(PMSG，0.1IU/只)48小时后，取出小鼠GV期卵母细胞，体外培养至成熟MII期卵母细胞。利用免疫荧光法检测卵母细胞纺锤体-染色体形态。

(2)ERK1/2抑制剂(U0126)组。小鼠进行超数排卵，腹腔注射孕马血清促性腺激素(PMSG，0.1IU/只)48小时后，取出小鼠GV期卵母细胞，体外培养成熟过程中添加ERK1/2抑制剂。利用免疫荧光法检测卵母细胞纺锤体-染色体形态。

结果显示，相比于对照组，U0126组纺锤体-染色体形态异常率明显增加(图3)，这提示ERK1/2蛋白可能作用于纺锤体组装和染色体分离过程，影响染色体非整倍性。

实施例3

取32周龄SPF级雌性C57BL/6J小鼠作为模型鼠，常规条件饲养：环境温度20-23℃，湿度40-60％，光照12小时/天，自由摄食饮水，进行7天适应性喂养。小鼠分成2组(每组40只)进行处理：

(1)对照组。小鼠每日腹腔注射生理盐水(normal saline,NS)100μL，连续注射8周。注射结束后，进行超数排卵，腹腔注射孕马血清促性腺激素(PMSG，0.1IU/只)48小时后，进行人绒毛膜促性腺激素(HCG，0.1IU/只)注射，并于14小时后取出卵母细胞，评估ERK1/2蛋白表达和染色体非整倍性。

(2)GH组。小鼠每日腹腔注射生长激素(GH，1.6mg/kg)100μL，连续注射8周。注射结束后，进行超数排卵，腹腔注射孕马血清促性腺激素(PMSG，0.1IU/只)48小时后，进行人绒毛膜促性腺激素(HCG，0.1IU/只)注射，并于14小时后取出卵母细胞，评估ERK1/2蛋白表达和染色体非整倍性。

结果显示，GH处理能促进老龄鼠卵母细胞ERK1/2表达(图4)，降低染色体非整倍性率(图5)。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。