科学:中国科学家揭示人类卵母细胞中心体纺锤体组装机制

来源：100医疗网原创2022-11-25 1:31

在一项新的研究中，中国科学家揭示了人类卵母细胞具有类似aMTOC的结构，即huoMTOC，它是微管成核的主要场所，也是纺锤体组装所必需的。

纺锤体组装对于确保减数分裂和有丝分裂过程中染色体的准确传递至关重要。在体细胞中，有丝分裂纺锤体的组装是由重复的中心体介导的，但许多物种的卵母细胞中没有典型的中心体。在啮齿类动物中，微管组织中心(aMTOC)负责减数分裂纺锤体的组装，但长期以来一直认为人类卵母细胞在减数分裂纺锤体上缺乏显著的aMTOC，人类卵母细胞中amtoc组装的确切机制仍不清楚。

微管成核和纺锤体组装是调节卵母细胞核成熟的核心事件。在一项新的研究中，为了确定驱动人类卵母细胞中纺锤体微管成核的潜在蛋白质，来自中国复旦大学和上海交通大学的研究人员通过荧光或三维高分辨率活细胞成像，在2000多个人类卵母细胞中系统地定位了86种人类中心体和微管相关蛋白质。然后，他们跟踪了在核包膜破裂前后不同时间点确定的微管成核剂的动态迁移(NEBD)。他们进一步下调相应的蛋白质，以证实它们在微管核和纺锤体组装中的作用。考虑到纺锤体微管成核缺陷可导致纺锤体装配受损和卵母细胞异常成熟，他们在1394名卵母细胞成熟迟缓不孕妇女队列中筛选了编码微管有核成分的基因突变。相关研究成果发表在2022年11月18日的《科学》杂志上，题目是《人类卵母细胞中无着丝纺锤体组装的机制》。

首先，这些作者发现，在人类卵母细胞中，纺锤体微管成核在核膜分解后2至4小时从动粒开始。他们展示了人类卵母细胞中纺锤体微管驱动颗粒的成核过程。然后他们发现43种蛋白质位于减数分裂纺锤体中，其中4种蛋白质- CCP110，CKAP5，DISC1和TACC3 -显示出胞吐作用和纺锤体微管定位。这四种蛋白在人有丝分裂细胞和小鼠卵母细胞中的定位明显不同。就在核膜分解之前，这四种蛋白质在人类生发泡卵母细胞中一起形成了由微管包围的不寻常结构。他们把这种潜在的成核结构称为人类卵母细胞微管组织中心()。他们发现，在人类生殖卵母细胞的皮质中形成了单一的huoMTOC，并在分解前迁移到核膜。核膜破裂后，huoMTOC变成碎片，并被募集到游动细胞上，开始纺锤体微管成核。huoMTOC组分表达下调导致人卵母细胞纺锤体微管成核和纺锤体组装明显受损。在其他哺乳动物物种如小鼠和猪的卵母细胞中没有检测到这种结构。最后，他们确定了两个卵母细胞成熟迟缓的患者，他们huoMTOC的关键成分TACC3有复合杂合突变。TACC3的所有突变都破坏了TACC3的正常功能，导致这两位患者的卵母细胞中没有huoMTOC结构，纺锤体组装完全受损。

人类卵母细胞的线粒体结构。图片来自Science，2022，doi :10.1126/Science . abq 7361

综上所述，这项新研究表明，人类卵母细胞具有类似aMTOC的结构，即huoMTOC，是微管成核的主要场所，也是纺锤体组装所必需的。与小鼠卵母细胞中的aMTOC相比，huoMTOC在数量、位置和组成上表现出完全不同的特征。这些发现表明，人类卵母细胞已经进化出一种不同的微管成核和纺锤体组装的起始机制。这些作者发现TACC3突变通过破坏huoMTOC的结构导致纺锤体装配缺陷，从而导致临床卵母细胞成熟迟缓。这表明huoMTOC可能是评价人卵母细胞质量的重要生物标志物。

这些作者对huoMTOC的发现提供了对人类卵母细胞中微管成核和纺锤体组装的生理机制的深入理解。这些发现也增强了科学家对卵母细胞成熟迟缓病理机制的理解。(100yiyao.com)

参考资料：

吴天瑜等人，科学，2022，doi :10.1126/Science . abq 7361

版权声明

本网站所有标注“来源：100医学网”或“来源：bioon”的文字、图片及音视频资料，版权归100医学网网站所有。未经授权，任何媒体、网站、个人不得转载，否则将追究法律责任。获得书面授权转载时，必须注明“来源：100医学网”。其他来源的文章均为转载文章。本网站所有转载文章都是为了传递更多信息。转载内容不代表本站立场。不想被转载的媒体或个人可以联系我们，我们会立即删除。

87%的用户都在使用100医疗网APP随时阅读、评论、分享、交流。请扫描二维码下载-