鉴定出两种新的PATL2变体，并通过转录组测序揭示了它们在卵母细胞成熟过程中的作用

《Journal of Ovarian Research》：Identification of two novel PATL2 variants and transcriptome sequencing reveals their role in oocyte maturation

　　

摘要

目的

卵母细胞成熟缺陷（OMD）是导致女性不孕的罕见原因，其特征是卵母细胞持续停留在未成熟阶段。虽然双等位基因的PATL2变异与OMD有关，但其潜在的分子机制仍不清楚。本研究旨在识别OMD患者中的新型PATL2变异，并利用Patl2敲除（KO）小鼠模型来探究其功能后果。

方法

我们招募了两名无亲属关系的OMD患者，进行了全外显子测序（WES），随后对候选变异进行了Sanger验证。建立了CRISPR/Cas9生成的Patl2 KO小鼠模型，并对野生型（WT）和Patl2^?/?小鼠的卵母细胞进行了转录组分析，以识别差异表达基因（DEGs）和信号通路。

结果

我们在患者中发现了三种PATL2变异：一种新的移码变异（c.99delA，p.Glu35fs），一种新的同义变异（c.930G > A，p.K310K），该变异通过mini-gene检测证实会干扰剪接；以及一种反复出现的剪接变异（c.223 ? 14_223-2delCCCTCCTGTTCCA，p.R75Vfs*21）。根据ACMG/AMP指南，这些变异被分类为致病性/可能致病性。对Patl2^?/?卵母细胞的转录组测序显示，关键卵泡发育基因（Zfp36、Cited1、Fgf8、Id1、Efna1/4）的表达失调。KEGG通路分析显示，缺氧诱导因子-1（HIF-1）信号通路、转化生长因子-β（TGF-beta）信号通路和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路显著上调，表明卵母细胞的能量代谢受损，颗粒层与卵母细胞之间的通信中断。

结论

我们首次发现了导致异常剪接的潜在致病性PATL2同义变异以及OMD中的新型移码变异，从而扩展了PATL2的突变谱。这些发现直接证明了PATL2在女性生殖中的关键作用，它调节对卵母细胞减数分裂进程和早期胚胎发育至关重要的蛋白质的mRNA表达。