前期,张丹教授团队在一个涉及四代人的卵巢功能障碍中国大家族中,鉴定出一个与卵巢功能障碍相关的新基因突变:Basonuclin1(BNC1)基因的截短突变,(nm _ 001717.3: c . 1065 _ 1069 del/p . arg 356 valfs * 6)。转基因小鼠动物模型证实BNC1截短突变可导致卵巢功能障碍(Human Molecular Genetics,2018)。
本研究中,张丹教授团队进一步探索了BNC1基因截短突变导致卵巢功能障碍的具体调控机制。通过构建卵母细胞Bnc1特异性敲除的小鼠模型,发现BNC1主要通过干扰卵母细胞发育来影响小鼠卵巢储备。
现有Bnc1截短突变小鼠存在卵泡过早激活和闭锁衰竭,卵母细胞Smart-seq测序分析提示Bnc1截短突变小鼠存在脂质代谢和线粒体功能异常、Hippo途径和铁死亡途径异常。进一步发现Bnc1截短突变小鼠卵母细胞铁死亡相关指标水平异常,铁死亡相关表型被铁死亡激动剂RLS3诱导并加重,并可被铁死亡拮抗剂ferrostatin-1(Fer-1)逆转,提示Bnc1截短突变导致卵母细胞铁死亡。
为阐明Bnc1截短突变诱导卵母细胞铁死亡的分子机制,张丹教授团队通过染色质沉淀测序(ChIP-seq)、ChIP-qPCR和双荧光素酶报告基因实验,发现并证实了BNC1的下游靶基因Nf2,阐明了NF2介导的Hippo-YAP-TFRC/ACSL4通路调控卵母细胞铁死亡的机制,并通过靶向NF2-YAP逆转了卵母细胞铁死亡引起的卵巢。