近日，动物医学院羊胚胎工程团队在胎鼠初级卵母细胞分化机制方面取得新进展，相关成果以“Microfilament-myosin II Regulates the Differentiation of Multinucleated Cysts into Oocytes and Influences Oocyte Developmental Potential in Mice”为题在国际期刊《Advanced Science》上发表。动物医学院马保华教授和彭莎教授为论文的通讯作者，博士后徐睿和潘梦浩副教授为论文共同第一作者。

雌性哺乳动物生殖寿命由原始卵泡库大小所决定。生殖细胞（卵原细胞）在分化为初级卵母细胞后与前颗粒细胞共同形成原始卵泡。其中生殖细胞向卵母细胞的分化过程对原始卵泡库的建立尤为重要，是一个复杂且具有高度选择性的生物学过程，在这一过程中仅有一小部分生殖细胞能够成功分化为卵母细胞。目前，决定生殖细胞分化为卵母细胞的潜能特征，以及分化过程的分子调控机制尚未完全明确。

该研究通过电镜观察了胎鼠卵巢组织中不同类型生殖细胞，并借助单细胞3D成像和定量分析技术追踪了其数量、体积及细胞器定位和含量变化等，进而确定了胎鼠卵巢中多核合胞体是初级卵母细胞的分化前体。进一步研究发现，破坏多核合胞体内微丝动力学平衡会阻碍多核合胞体向卵母细胞分化，导致分化形成的卵母细胞体积减少、极性异常、巴氏小体形成失败，并出现双核卵母细胞。蛋白质组学分析发现，微丝解聚改变了肌球蛋白II亚型表达并降低肌球蛋白II活性。功能试验表明，药物抑制肌球蛋白II活性或特异性敲低肌球蛋白II不同亚型，均可导致卵母细胞分化异常。分子机制探索发现，微丝解聚通过抑制RhoA-ROCK信号从而降低卵巢组织中肌球蛋白II活性。此外，该研究将对照组和微丝解聚组卵巢进行卵巢移植实验，评估卵母细胞分化质量对卵母细胞后续发育和成熟的长期影响。结果证实，卵母细胞分化质量降低会造成卵母细胞后续发育受阻、凋亡发生率升高，并表现出生发泡破裂（GVBD）率和第一极体（PB1）排出率降低、线粒体功能障碍、高尔基体和内质网含量减少以及纺锤体组装异常增加等。

该研究证实了多核合胞体在结构和功能上具备分化为初级卵母细胞的潜力，是该领域的概念性突破，并在理论层面提出了卵母细胞分化的新模型。同时在机制层面揭示了微丝-肌球蛋白II对卵母细胞分化的核心调控作用，首次将卵母细胞分化质量与其后续发育潜能相联系。研究成果具有重要的科学和临床意义，不仅深化了对卵子发生基础生物学过程的理解，为提高卵母细胞质量，理解生殖衰老与卵子质量下降等临床问题提供了机制性解释，为防治卵巢早衰、优化辅助生殖技术提供了潜在靶点。

微丝-肌球蛋白II调控胎鼠卵巢多核合胞体向卵母细胞分化

本研究得到国家自然科学基金面上项目（32072941）资助。

原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202500358