北京大学北京未来基因诊断高精尖创新中心、生命科学学院生物动态光学成像中心汤富酬课题组与北京大学第三医院乔杰课题组合作，利用汤富酬课题组发展的scCOOL-seq技术，在单细胞水平有效地利用整倍体胚胎的单细胞数据，更为精准地研究了人类着床前胚发育过程中表观基因组多层面的动态变化。该研究的主要发现有： 北京家恩德运医院遗传咨询科窦肇华

受精后的19个小时以内，高度特化的精子和卵子都经历了大规模的染色质重构过程发现，在人类早期胚发育过程中与小鼠胚相似，近端染色质开放区域有强烈的发育阶段特异性，近端染色质开放区域在合子基因激活时期（4-细胞到8-细胞时期），发生了最剧烈的染色质重构过程，着床前胚聚类为两支，一支是4-细胞阶段之前的胚，另外一支是8-细胞阶段之后的胚。

该研究在人类着床前胚的单个细胞内，将父母源基因组信息精确分开，进行DNA甲基化及染色质开放程度的分析。发现人类受精卵在受精后19个小时左右，其父源基因组的染色质已经比母源基因组更为开放，一直维持到4-细胞胚阶段才结束。人类受精卵中父源基因组更快速打开，开放程度迅速超过母源基因组，这可能更有利于DNA去甲基化酶在父源基因组上的结合，加速父源基因组的去甲基化进程，以及其他表观遗传学重编程进程。

发现人类着床前胚有更开放松散的染色质结构，这有可能更容易出现基因组不稳定性，进而导致人类着床前胚发育到囊胚阶段的比率远低于小鼠（人类胚胎的囊胚发育率只有40-60%，而小鼠胚胎的囊胚发育率高达95%以上）。

该研究系统研究了人类雌性着床前胚中父母源X染色体的DNA甲基化和染色质开放程度的差异。该研究表明，受精后，父源X染色体迅速去甲基化并被激活，到2-细胞阶段之后，父源X染色体的DNA甲基化水平已经显著低于母源X染色体的甲基化水平，并一直维持这一状态。父源X染色体的染色质状态也迅速变得比母源X染色体更为开放，一直维持到了4-细胞阶段。

该研究发现，在人类和小鼠着床前胚发育过程中，合子基因激活伴随着启动子区域大片段染色质开放区域比例的大幅度增加。这些胚发育到8-细胞阶段时，1700多个（35%）基因会失去启动子区域的染色质开放状态。这些依赖于持续转录的启动子大片段染色质开放区域对应的基因，很多都在胚胎发育过程中发挥重要作用。说明持续转录对于维持大量胚发育重要基因启动子区域，持续处于开放状态起了关键作用。

该研究发现对于人类和小鼠着床前胚胎中的染色质处于开放状态的候选增强子，只有700多个是在这两个物种中同时处于染色质开放状态，说明在着床前胚发育过程中，处于活跃状态的增强子有很强的物种特异性。该研究还发现与滋养外胚层细胞，内细胞团细胞中的远端染色质开放区域更富集转录因子ZNF281的结合序列；滋养外胚层细胞中的远端染色质开放区域，更富集转录因子CDX2、TFAP2C（AP2γ的结合序列，为研究人类着床前胚发育过程中转录因子调控下游基因的表达，提供了基础。