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DNA解旋酶PICH(Plk1interacting helicase)属于SNF2解旋酶家族，最初被认为是细胞有丝分裂调控激酶PLK1的相互作用蛋白。近年来的研究表明，PICH的主要生物学功能是结合到有丝分裂后期的极细DNA纤维桥(Ultra-fine DNA bridges，UFBs)上，并招募BLM(bloom syndrome protein)、TOP3α(DNA topoisomerase3α)、RMI1(RecQ-Mediated Genome Instability Protein1)、RMI2(RecQ-Mediated Genome Instability Protein2)以及TOPII(DNA topoisomerase2)等蛋白到极细DNA纤维桥上，促进极细DNA纤维桥的正确解离。 极细DNA纤维桥是一种常见的，在细胞有丝分裂后期存在的一种DNA桥结构。在细胞有丝分裂间期，DNA姐妹染色单体之间通常会形成交联结构，在有丝分裂前期，DNA结构特异性内切酶MUS81发挥其DNA剪切活性，促进姐妹染色单体的解离。在有丝分裂后期，仍未正确解离的姐妹染色体交联会演变为连接在姐妹染色单体之间的极细DNA纤维桥。有丝分离后期形成的极细DNA纤维桥，通常会在PICH、BLM、TOP3α、RMI1、RMI2以及TOPII等蛋白的共同作用下正确解离，在有丝分裂末期，正确分离的极细DNA纤维桥随即从细胞中消失。只有当极细DNA纤维桥被完全正确解离时，姐妹染色单体才能够均等的分配到子代染色体中。当PICH功能失活时，会引起极细DNA纤维桥的持续存在，并最终导致微核以及双核细胞的形成，对细胞基因组稳定性造成极大破坏。 以往有关PICH的功能的研究多集中在体外细胞水平，而关于PICH在整体动物水平的生物学功能尚未明确。为了研究PICH在整体动物水平的生物学功能，本课题利用TALEN技术构建了Pich基因敲除(Pich KO)小鼠，在小鼠繁殖过程中发现Pich KO小鼠存在胚胎致死现象。进一步的组织形态学研究研究发现，Pich KO小鼠胚胎整体苍白，卵黄囊血管生成减少，胎肝体积明显小于野生型小鼠。由于胎肝是胚胎时期的主要造血器官，以上结果提示，Pich KO小鼠存在胚胎造血功能异常。利用流式细胞术分析Pich KO小鼠胚胎造血干祖细胞也印证了这一猜测，Pich KO小鼠胎肝中造血干细胞存在异常聚集，髓系共同祖细胞CMP数目大幅减少。γH2AX及FANCD2免疫荧光染色发现，Pich KO小鼠DNA损伤水平增加。Annexin V及PI染色后流式分析发现，Pich KO小鼠细胞凋亡水平增加。骨髓移植实验显示，Pich敲除后的胚胎造血干细胞未能在受体鼠中重建造血系统，最终导致受体鼠死亡。此外，流式分析及胚胎外周血吉姆萨染色实验发现，Pich敲除之后小鼠胚胎红细胞分化成熟出现异常：红系祖细胞停留在R2阶段，外周血中去核红细胞比例下降。 综上所述，本课题在整体动物水平研究了PICH的生物学功能，发现Pich敲除引起小鼠胚胎造血障碍及胚胎造血干细胞功能异常并进而导致小鼠胚胎死亡。