TOE1是一种特异性定位于细胞核Cajal小体中的脱腺苷酶（核酸外切酶），在多种小核RNA(snRNA)的成熟过程中起着至关重要的作用。据报道，TOE1基因的变异可导致一种严重的神经退行性综合征，桥小脑发育不全7型(PCH7)。Toe1纯合敲除的小鼠在胚胎期（E）11.5之前被证明是胚胎致死的，表明TOE1在早期胚胎发育中具有十分重要的功能。然而，TOE1在早期胚胎发育中的生物学功能并不清楚。

阜阳师范大学刘勇教授课题组通过实时荧光定量PCR和免疫荧光发现Toe1在小鼠合子基因组激活（ZGA）之后开始转录，在8-细胞和桑葚胚mRNA丰度最高。利用RNA干扰和显微注射技术沉默TOE1表达，发现TOE1缺失导致小鼠胚胎发育停滞在晚期桑葚/早期囊胚期。mRNA挽救实验进一步证实了TOE1缺失与胚胎发育阻滞的因果关系。研究发现，在胚胎阻滞前期TOE1缺失减少了卵裂球增殖，而在阻滞后期TOE1缺失增加了细胞凋亡信号。在分子水平上，TOE1缺失上调了p21、p53、Sp1等细胞增殖和凋亡相关基因的转录水平。进一步研究发现，TOE1缺失引起了大量的DNA损伤。机体为了修复DNA损伤，阻止了细胞周期的进展，然而未能修复的DNA损伤则会引起细胞凋亡。该研究表明，TOE1对于维持小鼠早期胚胎的基因组完整性至关重要。

图：Toe1敲降引起DNA损伤增加。

该研究成果近日发表在国际知名期刊《Theriogenology》（中科院2区Top）。阜阳师范大学王洪成博士和研究生明欣为共同第一作者，李文雍教授和刘勇教授为通讯作者。该项研究获得安徽省教育厅、阜阳市政府、阜阳师范大学等基金项目的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2022.10.011