遗传印记(Genomic imprinting，基因组印记)是指子代中特定基因、基因簇或整条染色体的基因表达来自亲本某一侧，而另一侧亲本沉默的表观遗传学现象。具有上述遗传印记特征的基因被称为印记基因。印记基因在哺乳动物的胚胎发育、生理和行为等方面发挥重要功能。Varrault在2006年首次提出印记基因以网络（Imprinting Gene Network, IGN）的形式发挥功能。但是对IGN的认识目前停留在推测和模型构建阶段，有待系统的验证。2017年，朱浩及其研究团队对不同物种印记基因簇中的lncRNA进行序列分析发现，印记基因中的一些lncRNA可以与其它印记基因的特定区域形成lncRNA - DNA triplex 结构。如果印记基因中的lncRNA - DNA triplex结构具有调控功能，那么这将为我们研究IGN提供新的思路。首先，我们利用NCBI-GEO数据库（Gene Expression Omnibus）中656个不同发育时期小鼠正常乳腺组织基因表达芯片数据集，和TCGA（The Cancer Genome Atlas）数据库中112个人正常乳腺组织样本转录组数据，分别构建了人和小鼠乳腺组织中的IGN。我们利用加权基因共表达网络分析算法（weighted gene co - expression network analysis，WGCNA）构建了小鼠乳腺组织中的印记基因共表达网络，并通过Gene Ontology分析印记基因网络参与重要生物学过程的功能模块。我们利用皮尔森相关性系数来评估不同人乳腺组织中随机两个印记基因之间的表达相关性，将输出的权值矩阵经过设置特定阈值，得到最终的共表达网络。随后，在小鼠原代乳腺上皮细胞中，我们通过敲降IGN中的一些印记基因（Peg3、Cdkn1c、Ndn）来检测IGN的存在。结果我们发现在小鼠原代乳腺上皮细胞中的确存在IGN。母源表达的印记基因H19具有鲜明的能够潜在形成triplex结构的序列特征（triplex-forming oligonucleotide，TFO）。为验证印记基因中的lncRNA是否通过lncRNA - DNA triplex结构，参与IGN的内部调控，我们选取母源表达的印记基因H19，以小鼠原代乳腺上皮细胞为实验材料, 研究其是否通过lncRNA - DNA triplex结构，靶向印记基因Airn、Gnas、Kcnq1ot1以及Cdkn1c，参与对印记基因网络的调控，从而探讨印记基因中的lncRNA在IGN中发挥的作用。我们采用ChIRP（Chromatin Isolation by RNA Purification），直接捕获能够与lncRNA H19结合的染色质DNA片段，作为lncRNA H19与染色质特异位点直接结合的证据。结果我们发现，lncRNA H19可以结合在Kcnq1ot1、Cdkn1c的启动子区和转录区同时，敲降H19 可以导致Kcnq1ot1、Airn、Gnas表达水平的上调，而对Cdkn1c无影响。此外，我们利用CRISPR/Cas9技术，内源性删除H19的TFOs序列，导致Kcnq1ot1、Airn、Gnas表达水平的上调。同时我们发现，lncRNA H19所控制的IGN，在调控乳腺上皮细胞增殖和乳腺干细胞自我更新能力方面具有重要作用。我们利用CRISPR/Cas9技术内源性删除H19的TFO序列，结果发现小鼠乳腺上皮细胞增殖能力增加，且乳腺干细胞自我更新能力增强。而敲降H19的靶基因Airn、Gnas，使乳腺上皮细胞增殖能力显著降低。同时，敲降靶基因Airn、Gnas显著影响乳腺干细胞自我更新能力。以上实验再次表明，lncRNA H19作为一个反式调节因子，可能通过调控印记基因网络，从而在乳腺发育过程中发挥重要作用。