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在哺乳动物的受精过程中,精子通过诱导卵子胞内游离Ca2+有规律地多次升高(Ca2+振荡)来激活卵子,进而启动胚胎发育。在卵子持续发生Ca2+振荡的同时,精核也在卵子胞质各种因子作用下进行重塑,发生去致密、重新凝集、鱼精蛋白去除、组蛋白装配等分子事件。那么,Ca2+信号对精核重塑过程究竟有何影响?Ca2+信号是否还对染色体的表观遗传修饰以及胚胎的发育命运有重要影响呢?本研究以小鼠为动物模型,探讨了受精Ca2+信号与精核重塑、表观遗传修饰以及胚胎发育的关系。我们发现:①人为抑制受精诱导的Ca2+信号对精核去致密(Decondensation)和重新凝集(Recondensation)过程无明显影响,但抑制原核形成;②精核上鱼精蛋白的去除和组蛋白装配不依赖于Ca2+信号,组蛋白H4和H4K5乙酰化也能在抑制Ca2+信号的条件下发生,但H3K9 mono-methyl的修饰改变则需要Ca2+信号的发生,进一步分析显示,Ca2+信号可能是通过调节MPF激酶活性来诱导精核上H3K9 mono-methyl的修饰;③精核组蛋白上H3K9乙酰化,H3K14乙酰化,H3K4 di-methyl和H3K9 di-methyl的修饰,在抑制受精卵胞内Ca2+升高的情况下,均不能发生;④进一步分析显示受精时不同Ca2+信号激活模式似乎不影响雄原核上H3K9乙酰化,H3K14乙酰化,H3K4 di-methyl和H3K9 tri-methyl的修饰改变,但明显影响H3K9 di-methyl的修饰发生;⑤不同的Ca2+信号激活模式可影响对重复序列Etn和印迹基因H19的DNA甲基化状态,但是对印迹基因Snrpn的DNA甲基化模式没有产生明显的影响;⑥胚胎发育结果显示振荡性Ca2+信号可显著提高囊胚发育率及胚胎的植入效率。上述结果表明:哺乳动物受精Ca2+信号不仅可影响精核的表观遗传修饰,而且是决定囊胚发育率及胚胎植入结局的重要信号。