随着不孕症发病率的逐年提升,个人、家庭乃至社会的发展受到了极大的影响,生殖健康成为国民关注的焦点。因此,不孕症发病机制研究成了生殖医学的重要任务。子宫内膜基质细胞的正常发育是子宫接受态建立的首要条件之一,其发育异常将直接导致胚胎植入乃至后续妊娠的失败。子宫内膜基质发育在生殖研究领域一直是一个巨大的挑战,是生殖医学领域研究的热点与难点。PR-Set7作为现今发现的唯一特异性催化H4K20me1的甲基转移酶,被证明在多种生物学过程中有重要功能。鉴于其在早期胚胎发育及器官发生过程中的关键作用,人们推测其参与子宫内膜发育进程,但确切作用及具体机制尚未阐明。在本研究中,我们观察到PR-Set7在出生后小鼠子宫中呈现广泛的高表达模式,利用PR-Cre建立条件性敲除小鼠,其子宫明显变细,发育严重异常。表型分析显示,子宫PR-Set7的缺失在出生后第15天显著限制基质细胞的生长。PR-Set7的缺失通过显著下调H4K20me1使Cyclin E1及其抑制因子P21异常变化,细胞从G1期到S期时相转换阻滞,DNA复制大幅减少。同时,通过抑制剂处理小鼠原代子宫基质细胞,我们在体外进一步确认了其对于子宫基质细胞DNA复制的调控作用:其通过H4K20me1介导的表观遗传机制调控DNA复制解旋酶MCM2/6到染色质上的募集,建立复制许可并启动DNA复制,进而调控子宫内膜基质的发育。我们的研究工作首次揭示了组蛋白甲基转移酶PR-Set7通过H4K20me1介导的表观遗传调控在子宫内膜基质细胞DNA复制进程中的关键作用,提示表观遗传修饰在子宫内膜发育中的重要作用。此外,对于成年女性周期性的子宫内膜更新,即月经期脱落的子宫内膜修复也同样具有参考意义。