人精子体外孵育不改变DNA甲基化

研究问题：成熟精子中的DNA甲基化是否受不同培养基影响？总结答案：成熟精子在过氧化氢（H₂O₂）或棕榈酸中孵育24小时未改变DNA甲基化组。已知背景：通过ART孕育的儿童面临与异常DNA甲基化相关的疾病风险更高。由于培养基可调节体细胞的DNA甲基化，ART后异常DNA甲基化可能由精子孵育期间培养基中的因素引起。研究设计、规模、持续时间：来自四名供体的精子进行靶向鸟枪蛋白质组学分析，重点关注包含表观遗传修饰酶的蛋白质大小范围。此外，来自15名男性的精子样本在标准培养基、含H₂O₂的培养基或含棕榈酸的培养基（这两种培养基已知可诱导体细胞急性DNA甲基化变化）中孵育24小时。然后使用简化代表性亚硫酸氢盐测序（RRBS）将这些孵育精子样本的DNA甲基化谱与孵育前精子进行比较。参与者/材料、设置、方法：精子样本来自15名年龄20-40岁的健康白人男性。排除每日使用处方药物或有睾丸疾病史的参与者。通过 swim-up 技术分离活动精子。通过胶内消化和质谱进行蛋白质分析。使用RRBS评估DNA甲基化，并通过靶向亚硫酸氢盐焦磷酸测序验证选定基因组区域。主要结果和偶然性作用：蛋白质组分析返回1930种蛋白质，包括144种新鉴定的蛋白质。与先前研究一致，我们确认了DNA甲基转移酶1（DNMT1）的存在，而未检测到从头甲基转移酶DNMT3A和DNMT3B。在对照、H₂O₂和棕榈酸培养基中孵育均导致精子活力下降，其中H₂O₂条件下下降最快。在所有三种培养条件下，精子DNA甲基化保持不变。大规模数据：不适用。局限性、谨慎原因：RRBS分析仅覆盖基因组的一部分，因此不能排除未检查区域（特别是基因组重复区域）的DNA甲基化变化。此外，由于本研究仅测试了三种培养基条件，其他培养基配方仍可能影响DNA甲基化。发现的更广泛意义：本研究表明，尽管存在DNA甲基化机制组件，成熟人精子的DNA甲基化组是稳定的。这些结果暗示，响应环境压力的DNA甲基化变化更可能发生在精子发生的早期阶段。虽然ART中使用的各种培养基不太可能改变单个精子细胞的DNA甲基化模式，但不能排除具有特定甲基化特征的精子被选择性 favored 的可能性。资金：本研究得到诺和诺德基金会挑战计划资助（NNF18OC0033754）至针对肥胖的配子表观遗传学联盟（GECKO）。诺和诺德基金会基础代谢研究中心是哥本哈根大学的一个独立研究中心，部分由诺和诺德基金会的不限制捐赠资助（NNF18CC0034900）。本研究得到法国政府（国家研究机构，ANR）通过“未来投资”计划LABEX SIGNALIFE ANR-11-LABX-0028-01和IDEX UCAJedi ANR-15-IDEX-01的支持。披露：R.B.是诺和诺德基金会研究资助的接受者。E.A.是ExSeed Health Ltd的股东。