表观遗传信息研究是当前生命科学的前沿和热点。大量研究表明，DNA甲基化可引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达，并发生可遗传的性状。DNA甲基化在维持正常细胞功能、遗传印记、胚胎发育、以及肿瘤的发生发展中起着重要作用。本项目拟利用双光子荧光成像技术和图像重构技术，建立一套简便、可行的检测卵母细胞表观遗传相关生物信息的三维成像和量化分析新方法，并应用于DNA正常甲基化与异常甲基化小鼠卵母细胞MⅠ期及MⅡ期染色体构象变化的观测，以期找出相关的规律。该方法利用物理学新发展的飞秒激光技术、显微成像技术、图像重构量化分析技术，与生物学卵母细胞获取、显微镜下微型孵育器（micro incubator）体外培养、以及活卵母细胞DNA甲基化体外特异性干扰等技术相结合，以直观的量化数据分析卵母细胞成熟过程中的表观遗传信息。

1. 建立了小鼠卵母细胞染色体构象、DNMTs蛋白表达模式（指表达部位与强度）的三维成像和量化分析方法，给出定量描述小鼠卵母细胞表观遗传信息的多个参数。2. 研究了DNMTs抑制剂-5氮杂胞苷（5-AzaC）对体外培养小鼠卵母细胞成熟的影响。发现：5-AzaC可使卵母细胞减数分裂MⅠ期与MⅡ期染色体错位；促进凋亡相关因子caspase3、caspase8和caspase9的mRNA表达，促进早期凋亡；促进成熟相关细胞因子GDF9和BMP15的mRNA表达；正常MⅠ期和 MⅡ期卵母细胞的四种DNMTs均表达在胞质皮质区，5-AzaC 对DNMTs的表达模式不产生影响。3. 探讨了衰老对卵母细胞发育的影响：对比观测了老龄与年轻小鼠卵母细胞体外发育不同时间点以及体内成熟至MⅡ期的DNMTs表达和染色体构象。发现：衰老引起DNMTs表达模式改变；引起染色体形态异常，凝聚程度降低，粘连程度加重，错位率增高。实验证实：衰老导致卵母细胞质量下降。4. 观测到天花粉蛋白引起小鼠MI期与MII期卵母细胞染色体构象及纺锤体排列变化；开展了小鼠早期胚胎细胞凋亡的研究；观测了早期胚胎卵裂过程。