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MicroRNAs(miRNAs)是在转录后水平调控基因表达的小分子非编码RNA。研究表明miRNA let-7家族具有调控线虫发育时间、靶向癌基因抑制肿瘤以及抑制干细胞自我更新等作用。小鼠早期胚胎可检测到let-7家族表达,但在母型合子转变(maternal zygote transition,MZT)中的作用和调节机制还未明确。本研究首先检测了miRNA let-7家族在小鼠组织中的表达,结果显示家族成员在心、肺、肌肉等分化程度高的组织中高表达,表明该家族与细胞的分化程度相关。在小鼠卵母细胞及早期胚胎2-细胞、4-细胞、8-细胞、桑椹胚和囊胚中的检测结果显示,let-7家族表达呈动态变化,从卵母细胞至8-细胞期表达逐渐下调,从桑椹胚到囊胚期有回升。为探讨let-7家族对早期胚胎发育的作用,选择家族成员let-7a-5p miRNA mimic进行小鼠原核期胚胎注射。注射后,2-细胞发育率显著低于对照组;qPCR结果显示注射后2-细胞期胚胎的ZGA相关基因Zscan4d、Elif1a、MuERV-L、Hsp1b显著下调;注射后发育到囊胚期胚胎的qPCR结果显示,核心多能基因Sox2和辅助性多能基因Esrrb显著下调,滋养外胚层相关基因Cdx2显著下调,中胚层基因T显著下调,原始内胚层基因Sox17、Gata6显著上调,分化相关基因Map2、Hand1显著上调,心脏发育相关的转录因子Gata4显著上调,DNA甲基化转移酶Dnmt3a基因表达上调,建立小鼠let-7a-5p mimic ESCs细胞系共获得6株let-7a-5p mimic ESCs和4株NC ESCs细胞系,发现let-7a-5p mimic ESCs(50.00%)的建系比率低于NC ESCs(66.67%)细胞系,多能性相关基因Oct4,Nanog,Sox2,Esrrb的表达也低于NC ESCs。为进一步研究let-7a-5p在植入前胚胎发育中的调节机制,本研究利用targetscan、miRDB和Diana等软件对let-7a-5p作用的下游靶基因进行预测,取三种软件交集,共获得503个靶基因。经KEGG信号通路富集分析及GO富集分析后筛选出了候选分子。随后本研究利用荧光素酶报告实验对RNA结合蛋白Lin28a、Lin28b与let-7a-5p作用关系进行研究,结果表明Lin28a及其同系物Lin28b是Let-7a-5p的靶基因。综上所述,let-7a-5p在胚胎发育过程中动态表达。原核期注射let-7a-5p mimic上调let-7a-5p的表达后导致一些胚胎阻滞在2-细胞期,表明miRNA let-7a-5p在胚胎基因组激活。注射后发育到囊胚阶段的胚胎中多能性基因下调,分化相关基因上调,利用注射后囊胚进行建系发现相较于NC组,建系比率降低,多能基因下调,表明miRNA let-7a-5p在胚胎细胞多能性中起作用。GO和KEGG分析表明let-7a-5p的预测靶基因涉及多种生物学过程,可富集于PI3K-Akt、MAPK、FoxO、Ras等信号通路。荧光素酶报告实验表明,let-7a-5p与Lin28a/b间存在复杂的相互作用关系。