12月23日，記者從青島農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉，該校生命科學(xué)學(xué)院、生殖科學(xué)研究院沈偉教授課題組在自然指數(shù)期刊、一區(qū)TOP期刊《PLOS BIOLOGY》上發(fā)表有關(guān)卵巢原始卵泡組裝的遺傳調(diào)節(jié)機(jī)制的研究論文，在業(yè)界反響極大。

據(jù)介紹，目前，面對日益增長的生活和工作壓力、環(huán)境改變以及外源有害物質(zhì)影響，生殖健康問題困擾著越來越多的生育適齡女性。生殖生物學(xué)家普遍認(rèn)為，人和哺乳動物的原始卵泡庫一旦形成，在數(shù)量上便不再增加，青春期后會隨排卵周期而不斷減少直至耗竭。因此，以原始卵泡(由一個卵母細(xì)胞和周圍包裹的單層扁平顆粒細(xì)胞組成的結(jié)構(gòu))為主的有限卵巢儲備對人和哺乳動物的生育期限顯得尤其重要。人和動物的原始卵泡形成過程涉及顆粒細(xì)胞的分化和增殖、雌性生殖細(xì)胞第一次減數(shù)分裂前期雙線期阻滯、生殖細(xì)胞簇解聚、生殖細(xì)胞的大量丟失、原始卵泡組裝等多個生物學(xué)事件，同時需要卵巢中多種細(xì)胞的共同參與和協(xié)同調(diào)控。因此，繁多的生物學(xué)事件和復(fù)雜的多細(xì)胞調(diào)控網(wǎng)絡(luò)使得對原始卵泡形成機(jī)制的遺傳解析舉步維艱。

針對原始卵泡形成過程的細(xì)胞異質(zhì)性問題，沈偉課題組以單細(xì)胞分辨率解析原始卵泡形成的分子調(diào)控機(jī)制。該研究選取原始卵泡形成前、中、后三個關(guān)鍵發(fā)育節(jié)點(diǎn)進(jìn)行單細(xì)胞基因表達(dá)模式分析，成功鑒定出雌性生殖細(xì)胞和顆粒細(xì)胞發(fā)育階段特異性標(biāo)記基因，解析了原始卵泡組裝相關(guān)生物學(xué)事件的關(guān)鍵調(diào)節(jié)機(jī)制。該研究發(fā)現(xiàn)，M1ap編碼第一次減數(shù)分裂前期阻滯所需的關(guān)鍵蛋白，Hspb11通過維持線粒體膜穩(wěn)定調(diào)控細(xì)胞凋亡;Eif4a1和G3bp2調(diào)節(jié)卵泡形成過程相關(guān)的mRNA轉(zhuǎn)錄活動;Ooep基因編碼一種母系蛋白復(fù)合物成分并參與同源重組，在原始卵泡組裝的后期才開始表達(dá)。該研究進(jìn)一步構(gòu)建了卵巢細(xì)胞的單細(xì)胞發(fā)育軌跡，將原始卵泡組裝過程的雌性生殖細(xì)胞劃分為三個發(fā)育階段，通過功能分析揭示FoxO和Hippo信號通路以及組蛋白修飾可能是影響原始卵泡形成的重要途徑之一。另外，篩選得到雌性生殖細(xì)胞在原始卵泡組裝時期的轉(zhuǎn)錄因子，其中Nr3c1、Foxo1、Brca1、Kdm5a和Kdm5b等轉(zhuǎn)錄因子集中體現(xiàn)在卵泡形成前的生殖細(xì)胞簇，Smarcb1、Hes1、Stat3和Sox1等僅在形成的卵泡中特異性高表達(dá)，并在原始卵泡形成過程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用。該研究為系統(tǒng)揭示原始卵泡形成的分子機(jī)制提供了重要參考。

據(jù)了解，該論文第一作者為博士生王俊杰，通訊作者為沈偉教授，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)為第一單位。(王健高)